本文的关键要点
・以实际的IPM产品为例,介绍了封装类型、外形尺寸、引脚配置、印标和散热器安装方法等内容。
本文将为大家介绍IGBT IPM的封装。与上一篇中的示例一样,在本文中我们也以ROHM第3代IGBT IPM“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”为例进行介绍。
BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列分HSDIP25和HSDIP25VC两种引脚形状。HSDIP25为加长型产品(后缀:-VA),HSDIP25VC为控制侧交错型产品(后缀:-VC)。两者的封装尺寸(不包括引脚)均为38.0mm×24.0mm×3.5mm。另外,两者的引脚数量均为25个。下面分别介绍其外形尺寸、引脚配置、印标和散热器的安装方法。
外形尺寸图:HSDIP25(加长型,后缀:-VA)*单击尺寸图即可放大。
外形尺寸图:HSDIP25(控制侧交错型,后缀:-VC)
引脚配置
两种封装的引脚配置和引脚数量相同。下面是引脚编号对应的符号和功能一览表。
引脚编号 | 符号 | 功能 |
---|---|---|
1 | NC | 无连接(GND电位) |
2 | VBU | U相浮动控制电源 |
3 | VBV | V相浮动控制电源 |
4 | VBW | W相浮动控制电源 |
5 | HINU | U相高边IGBT控制输入 |
6 | HINV | V相高边IGBT控制输入 |
7 | HINW | W相高边IGBT控制输入 |
8 | HVCC | HVIC控制电源 |
9 | GND | 接地(注1) |
10 | LINU | U相低边IGBT控制输入 |
11 | LINV | V相低边IGBT控制输入 |
12 | LINW | W相低边IGBT控制输入 |
13 | LVCC | LVIC控制电源 |
14 | FO | 警报输出 |
15 | CIN | 短路电流触发电压检测 |
16 | GND | 接地(注1) |
17 | VOT | 温度输出 |
18 | NW | W相低边IGBT发射极 |
19 | NV | V相低边IGBT发射极 |
20 | NU | U相低边IGBT发射极 |
21 | W | W相输出 |
22 | V | V相输出 |
23 | U | U相输出 |
24 | P | 逆变电源 |
25 | NC | 无连接(注2) |
注1:GND引脚包括9号和16号两个引脚,但由于它们是在IPM内部连接的,因此从外部仅连接其中一个引脚(建议使用16号),另一个引脚在开路状态下使用。
注2:IPM内部没有电气连接。
印标
下面是印标的位置和含义。印标位于散热器反面,也就是底(BOTTOM)部。
绝缘距离
绝缘距离(电气间隙和爬电距离)如下:
项目 | 电气间隙[mm] | 爬电距离[mm] |
---|---|---|
充电单元不同电极引脚之间 | 2.50 | 3.00 |
引脚与散热器之间 | 1.45 | 1.50 |
散热器的安装方法
将IPM安装在散热器上时,如果拧紧力矩超过规定值或非常不均匀,会对IPM内部的芯片和陶瓷散热表面施加应力,从而可能导致损坏、开裂或劣化。
下图左侧给出了拧紧顺序。拧紧时,用扭力起子拧紧至规定力矩。请将预紧力矩设置为规定最大值的20~30%。
使用前请在IPM散热面与散热器之间的接触面上均匀地涂敷厚度约为100µm~200µm的导热性能良好的润滑脂。需要使用在工作温度范围内不会变质、且质量和性能不会随时间的推移而变化的润滑脂。请确保没有异物进入IPM与散热器之间的接触面。
建议涂敷润滑脂后直接将IPM拧固定在散热器上。当在IPM散热面和散热器之间夹有散热片时,如果片材的厚度和弹性模量不当,会给IPM内部的芯片和陶瓷散热表面施加应力,从而可能会导致损坏、开裂或劣化。使用散热片时,需要充分评估后再使用,如下图右侧所示,请确保IPM印标面不会向+侧翘曲。
下面是拧紧力矩和外置散热器平面度的规格值。
项目 | 规格值 | 单位 | 条件 | ||
---|---|---|---|---|---|
最小 | 标准 | 最大 | |||
拧紧力矩强度 | 0.59 | 0.69 | 0.78 | N・m | 安装螺钉M3注1,推荐值0.69N・m |
外置散热器平面度 | -50 | – | +100 | µm | 参考“外置散热器平面度测量位置”图示 |
注1:安装螺钉时需要使用平垫圈(推荐:JIS B1256)。
为了获得最佳散热效果,需要让其接触面积尽可能大,让接触热阻尽可能小。IPM安装面对应的外置散热器的平面度(翘曲/凹凸)应如下图所示。