功率半導體器件作為機器人驅(qū)動應用的核心零部件，其發(fā)展動態(tài)一直以來都是業(yè)界關注的焦點。而作為現(xiàn)代功率半導體器件的開拓者，三菱電機更是始終把向市場提供高精尖的可靠產(chǎn)品當作己任，努力用尖端技術滿足并引領市場新需求。
據(jù)悉，未來機器人伺服驅(qū)動器技術將會朝著兩大趨勢發(fā)展——多軸伺服驅(qū)動方案和高功率密度設計。這也就意味著，市場將需要更多功能、更低損耗、更緊湊外觀以及集成化程度更高的功率模塊。
為此，三菱電機針對伺服驅(qū)動器不同功率段的需求，推出三種功率模塊解決方案：CIB-IGBT方案、IPM方案和DIPIPM™/DIPIPM+™方案。
三菱電機推出的第7代IGBT之CIB解決方案具有一體化封裝（SLC）的特點，具有超低的雜散電感和出色的熱循環(huán)壽命。其采用單一襯底，減少綁定線；銅片厚度增加，優(yōu)化了走線寬度；采用DP樹脂，減少對綁定線和硅片間的機械應力；去掉了焊接層，去掉了熱循環(huán)薄弱點。
在IPM解決方案上，三菱電機于1986年最先將IPM實現(xiàn)產(chǎn)品化。“IPM并非簡單地把IGBT和控制電路放在一個模塊中，而是根據(jù)系統(tǒng)要求設計IPM使用的IGBT硅片，以及能夠在最佳的狀態(tài)下驅(qū)動，保護IGBT的專用IC，還要考慮耐噪聲和浪涌電壓，并融合高集成度的封裝技術。” 三菱電機半導體大中國區(qū)技術總監(jiān)宋高升先生指出。
目前，三菱電機半導體已經(jīng)推出了基于第7代IGBT芯片技術的IPM模塊，該模塊內(nèi)部集成驅(qū)動IC，調(diào)整驅(qū)動電流以改變不同電流下的dv/dt，易于系統(tǒng)EMI設計；配合優(yōu)化的驅(qū)動IC，辨識故障類型，方便系統(tǒng)設計和調(diào)試；采用SLC封裝技術，并優(yōu)化模塊的封裝材料，以提升模塊壽命和可靠性。
“第7代IPM，其損耗低、EMI噪聲低、故障信號可辨識、熱循環(huán)壽命長，尤其適合高端多軸機器 人的伺服驅(qū)動。”宋總監(jiān)總結說。
其中，G1系列與G系列IPM封裝尺寸兼容，內(nèi)置損耗更低的第7代IGBT/FWD芯片，采用全新封裝技術，可靠性更好；此外，全新驅(qū)動電路進一步降低了損耗和EMI噪聲，G1系列的控制端子與G／L1系列兼容，可使用相同接口電路，主要功能是驅(qū)動電路和保護電路。
在封裝技術上，第7代IPM 的G1系列的封裝更薄更緊湊，體積減少了18——31%；A型封裝更加適用于靈活布局的應用場景，比如G1系列可提供兩種端子供選擇。
為了適應變頻市場的應用需求（高可靠性／低成本／小型化等）三菱開發(fā)了一系列的DIPIPMTM產(chǎn)品，它是一種雙列直插型封裝的IPM，其內(nèi)置了HVIC，使其外圍電路變得更加簡單而節(jié)約成本，現(xiàn)已廣泛應用于包括家電、小型變頻器、工業(yè)伺服等產(chǎn)品中。
可以說，三菱電機半導體是壓鑄模封裝IPM產(chǎn)品的先鋒，針對不同的應用，三菱電機不斷優(yōu)化功率硅片，擁有最寬的產(chǎn)品線，在IPM上積累了豐富的經(jīng)驗，其產(chǎn)品在保持高性價比的同時，具有高可靠性和低故障率的保證。
10月29日，三菱電機開始發(fā)售搭載全新開發(fā)的低噪音的第7代IGBT芯片，同時實現(xiàn)低噪音和低功耗的全新系列“第7代超小型DIPIPMTM，該產(chǎn)品作為變頻家電及工業(yè)馬達驅(qū)動功率半導體模塊的全新系列產(chǎn)品，有助于實現(xiàn)低噪音化和節(jié)能化。
新產(chǎn)品具有四個特點：1、搭載第7代CSTBT，通過同時實現(xiàn)低噪音和低功耗，支持廣泛的應用，2、通過提高上限保證溫，提高了逆變器的設計自由度；3、擴大超小型封裝的額定電流至40A；4、確保與以往產(chǎn)品間的pin-to-pin兼容。
SiC功率模塊憑借耐高溫、低功耗和高可靠性的特點可以拓展更多應用領域，目前已經(jīng)成為各企業(yè)爭相布局的下一個制高點。
三菱電機超小型Full SiC DIPIPM™️使用SiC MOSFET實現(xiàn)低導通壓降和二極管正向壓降，使用SiC MOSFET子身體二極管作為FWDi，減低反向恢復電流和噪聲；可與超小型DIPIPM™️使用相同的PCB。
宋總監(jiān)最后總結，DIPIPM™家族的五大系列（SLIMDIP/超小型DIPIPM/小型DIPIPM/大型DIPIPM/DIPIPM+），為小功率機器人伺服驅(qū)動提供了豐富的智能功率模塊解決方案。第7代超小型DIPIPM™，最大額定電流創(chuàng)造新的記錄(40A)，更低噪聲，耐更高結溫(Tj)和殼溫(Tc)。
“Full-SiC IPM, DIPIPM™ ，必將期待進一步提升伺服驅(qū)動器的功率密度。”
自1921年以來，圍繞著變頻家電、工業(yè)、新能源、軌道牽引、電動汽車五大應用領域，以產(chǎn)品研發(fā)與技術創(chuàng)新為初心，三菱電機持續(xù)地推出一代又一代性能更優(yōu)、性價比更高的產(chǎn)品。如今，三菱電機研發(fā)推出的DIPIPM™️已成為變頻家電領域不可或缺重要組成部分，而且其高速機車用HVIGBT模塊也早已成為行業(yè)認可的標準品。
作為現(xiàn)代功率半導體器件的開拓者，三菱電機以持續(xù)不斷地創(chuàng)新精神為驅(qū)動力，通過技術賦能，用產(chǎn)品說話。在改善生產(chǎn)效率、提供高品質(zhì)產(chǎn)品以及滿足環(huán)境發(fā)展需求的目標下，三菱電機還將繼續(xù)不斷以精雕細琢的產(chǎn)品匹配中國工業(yè)自動化轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展需求。
