AMEYA360代理丨ROHM IGBT IPM实例篇：绝对最大额定值

发布时间：2026-11-13 15:25
作者：AMEYA360
来源：ROHM
阅读量：205

　　在上一篇文章中，我们以实际的IGBT IPM为例，简要介绍了其规格和功能。在本文中，将介绍IGBT IPM的绝对最大额定值。与上一篇一样，我们将使用ROHM的第3代IGBT IPM“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”作为IGBT IPM的示例。

　　IGBT IPM实例：绝对最大额定值

　　首先，为了便于理解后续内容，我们先来了解一下绝对最大额定值的含义。如果对绝对最大额定值含义的理解不够充分，可能会导致严重的事故，因此无论是设计者还是使用者，都需要对其准确理解和严谨应用。在这里，我们讲的是IGBT IPM的绝对最大额定值，但基本上其定义也适用于其他半导体器件。

　　关于半导体元器件的绝对最大额定值的术语定义，原则上遵循“JIS C 7032 晶体管通则”。绝对最大额定值的定义是“即使一瞬间也不可超过的极限值，是不允许任何两个项目同时达到的极限值”。这可以解释为“绝对不能超过绝对最大额定值中的任何项目的值”。也即是说，绝对最大额定值没有容差(容许范围)。

　　下面表格中汇总了IGBT IPM的BM63374S-VA绝对最大额定值项目及其解释说明。希望大家能够通过这个表格中的内容理解各个项目的含义和作用。表格中出现了一些引脚名称等称呼，请参照链接中的技术规格书来了解。

　　当然，在设计中需要确保不超过绝对最大额定值。如果貌似要超过绝对最大额定值，在设计规格无法变更的情况下，可以考虑满足设计规格要求的IGBT IPM。

　　逆变器相关 绝对最大额定值

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　　控制相关 绝对最大额定值

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　　自举二极管相关 绝对最大额定值

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　　系统整体 绝对最大额定值

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　　TC测量点

AMEYA360代理丨ROHM IGBT IPM实例篇：绝对最大额定值

　　前面已经对绝对最大额定值做了介绍，但绝对最大额定值只是额定值，表明IGBT IPM可以承受该值范围内的部分，但并不是保证正常运行的值。技术规格书中提供的“推荐工作条件”和“电气特性”项目中的“规格值”是保证正常工作和特性的值。在考虑使用条件时，需要将绝对最大额定值与这些值进行比较加以考虑。

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　　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。　　IGBT IPM实例：封装　　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。　　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：　　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。　　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。
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　　AMEYA360 为罗姆(ROHM)官方授权代理，深耕功率半导体赛道，可面向客户提供罗姆全系列 IGBT、SiC 器件、MOSFET 等功率产品原厂选型支持、样品申请服务与长期稳定的供应链保障。在电力电子系统中，IGBT 是不可或缺的核心功率器件，广泛应用于新能源汽车、光伏储能、工业变频、家电逆变、轨道交通等高电压、大功率场景。不少工程师在方案前期选型阶段，常会对比 IGBT、MOSFET、双极晶体管的特性差异，权衡器件取舍。而在 IGBT 产品大家族里，除分立器件之外，集成化的 IGBT IPM 智能功率模块也是家电、小工业电机场景里高频选用的方案。接下来我们就从定义、引脚、工作原理、器件横向对比、应用边界等维度，带大家系统认识这款经典集成功率器件 ——IGBT IPM。　　什么是IGBT IPM(Intelligent Power Module)?　　IPM是“Intelligent Power Module”的缩写，IPM是集成了IGBT、MOSFET等元器件单体(分立产品)与驱动电路、保护电路等电路的模块的统称。因其驱动条件和保护功能根据所搭载的功率元器件进行了优化，且易于使用，故被称为“IPM”，一种智能(Intelligent)的功率模块(Power Module)。　　功率元器件的主要形态包括元器件单体(分立产品)、功率模块和IPM。功率模块和IPM之间的区别在于，功率模块是将多个分立元器件组合在一个封装中的产品，驱动电路和保护电路需要另备。　　而IPM，下面给出了由6个IGBT和三相栅极驱动器组成的逆变器结构的IGBT IPM的框图以及封装示例，这是最常见的IPM。在该示例中，还内置了用来驱动高边N沟道IGBT的自举二极管和再生用的快速恢复二极管。　　IGBT IPM的优点　　IGBT IPM不仅内置IGBT器件还内置了驱动电路和保护电路等，因此具有以下优点：　　使用分立产品进行电路设计时，需要具备处理功率元器件的专业技术技巧，而IPM中已经内置了功率元器件并融入了其驱动技术技巧，简单易用。　　由于IPM已针对功率元器件和驱动电路进行了优化，其工作与特性得到保证，因而可使应用产品的外围电路设计更加容易，并且节省时间。　　内置多种所需的保护功能，可以安全地构建处理大功率的应用产品。　　由于不仅考虑了电气特性，还考虑了热和EMC相关的特性，因此可以避免采用分立产品进行设计时的电路板设计和元器件安装相关的各种问题，可靠性更高。　　在分立结构中，IGBT和IC由于是各自独立的封装，所以需要相应的电路板面积，而IPM基本上已经将裸芯片直接安装在模块电路板上了，体积更小，更节省空间，因此可以缩小电路板尺寸、提高效率并简化电路板布线。　　由于是模块，因此部件数量仅为1个，有助于提高系统的可靠性。　　可以说，相比使用分立产品的设计，使用IPM进行设计具有很多优点，如果一定要列举缺点的话，因其规格和特性是固定的，故不适合单独调整等定制化应用。但是，IPM的规格是在假设主要应用和近似应用的情况下设定的，其原本的使用方法就是根据用途选择合适的产品。　　IGBT IPM的适用范围和应用　　IGBT IPM中很受欢迎的产品是由三相栅极驱动器和6个IGBT组合而成的三相逆变器结构的产品。IPM已经开始应用于空调等家用电器中，已有几十瓦级到几千瓦级的各种IPM产品，适用于风扇电机和压缩机电机等各种应用。从家电到小型工业电机，IGBT IPM的应用领域非常广泛。　　下图是从IGBT等功率器件的输出容量和工作频率角度来看的适用范围和适用应用的示意图。通常，IGBT IPM适用的应用领域主要是IGBT模块应用领域中输出容量较低的几kVA以下的范围。　　如图所示，IGBT IPM的适用领域与IGBT分立产品和Si MOSFET有重叠的区域。在决定选用哪种功率元器件时，需要考虑“IGBT IPM的优点”中介绍过的内容、以及分立解决方案的优势等，从中选择最有效的方案。从输出容量和工作频率的角度看各种功率元器件适用范围和应用产品(示意图)　　对于家电变频、小型工业驱动等追求快速落地、高可靠性的项目，IGBT IPM 是性价比很高的集成化方案。AMEYA360 作为 ROHM 授权代理，可提供罗姆全系 IGBT IPM、分立 IGBT、SiC、MOS 器件的选型资料、参数核对与样品对接服务，助力工程师完成功率方案选型、缩短研发周期，稳定供应链交付。
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