1
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
F4-75R12KS4_B11
IGBT-モジュール
IGBT-modules
preparedby:NK
approvedby:RS
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.0 ULapproved(E83335)
EconoPACK™2モジュール高周波スイッチング向け高速IGBT"and　SiCダイオード内蔵andPressFIT/
NTCサーミスタ
EconoPACK™2modulewiththefastIGBT2forhigh-frequencyswitchingandPressFIT/NTC
暫定データ/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 75A / ICRM = 150A
一般応用 TypicalApplications
• •誘導加熱　and　溶接 InductiveHeatingandWelding
• •UPSシステム UPSSystems
電気的特性 ElectricalFeatures
• •高い短絡電流耐量、自己抑制型短絡電流 High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• •低スイッチング損失 LowSwitchingLosses
機械的特性 MechanicalFeatures
• •絶縁されたベースプレート IsolatedBasePlate
• •銅ベースプレート CopperBasePlate
• •PressFIT接合技術 PressFITContactTechnology
• •RoHS対応 RoHScompliant
• •標準ハウジング StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
ContentoftheCode Digit
ModuleSerialNumber 1-5
ModuleMaterialNumber 6-11
ProductionOrderNumber 12-19
Datecode(ProductionYear) 20-21
Datecode(ProductionWeek) 22-23
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IGBT-モジュール
IGBT-modules
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revision:2.0
暫定データ
PreliminaryData
IGBT-　インバータ/IGBT,Inverter
最大定格/MaximumRatedValues
コレクタ・エミッタ間電圧
Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V
連続DCコレクタ電流
ContinuousDCcollectorcurrent TC = 65°C, Tvj max = 150°C
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom
IC75
100 A
A
繰り返しピークコレクタ電流
Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 150 A
トータル損失
Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 150°C Ptot 500 W
ゲート・エミッタ間ピーク電圧
Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V
電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max.
コレクタ・エミッタ間飽和電圧
Collector-emittersaturationvoltage IC = 75 A, VGE = 15 V
IC = 75 A, VGE = 15 V VCE sat
3,20
3,85
3,75
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ゲート・エミッタ間しきい値電圧
Gatethresholdvoltage IC = 3,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 4,5 5,5 6,5 V
ゲート電荷量
Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG0,80 µC
内蔵ゲート抵抗
Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 5,0 Ω
入力容量
Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 5,10 nF
帰還容量
Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,30 nF
コレクタ・エミッタ間遮断電流
Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA
ゲート・エミッタ間漏れ電流
Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA
ターンオン遅れ時間（誘導負荷）
Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 7,5 Ω
td on
0,12
0,13
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ターンオン上昇時間（誘導負荷）
Risetime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 7,5 Ω
tr
0,05
0,06
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ターンオフ遅れ時間（誘導負荷）
Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 7,5 Ω
td off
0,31
0,36
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ターンオフ下降時間（誘導負荷）
Falltime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 7,5 Ω
tf
0,02
0,03
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ターンオンスイッチング損失
Turn-onenergylossperpulse IC = 75 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 2000 A/µs
RGon = 7,5 ΩEon
5,00
9,00
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ターンオフスイッチング損失
Turn-offenergylossperpulse IC = 75 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
VGE = ±15 V, du/dt = 7000 V/µs
RGoff = 7,5 ΩEoff
2,60
3,80
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
短絡電流
SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC
450
A
Tvj = 125°C
tP ≤ 10 µs,
ジャンクション・ケース間熱抵抗
Thermalresistance,junctiontocase IGBT部（１素子当り）/perIGBT RthJC 0,25 K/W
ケース・ヒートシンク間熱抵抗
Thermalresistance,casetoheatsink IGBT部（１素子当り）/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,12 K/W
動作温度
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 125 °C
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暫定データ
PreliminaryData
Diode、インバータ/Diode,Inverter
最大定格/MaximumRatedValues
ピーク繰返し逆電圧
Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V
連続DC電流
ContinuousDCforwardcurrent IF75 A
ピーク繰返し順電流
Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 150 A
電流二乗時間積
I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C I²t 2450 A²s
電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max.
順電圧
Forwardvoltage IF = 75 A, VGE = 0 V
IF = 75 A, VGE = 0 V VF
2,00
1,70
2,55
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ピーク逆回復電流
Peakreverserecoverycurrent IF = 75 A, - diF/dt = 2000 A/µs (Tvj=125°C)
VR = 600 V
VGE = -15 V
IRM
43,0
62,0
A
A
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
逆回復電荷量
Recoveredcharge IF = 75 A, - diF/dt = 2000 A/µs (Tvj=125°C)
VR = 600 V
VGE = -15 V
Qr
4,50
13,0
µC
µC
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
逆回復損失
Reverserecoveryenergy IF = 75 A, - diF/dt = 2000 A/µs (Tvj=125°C)
VR = 600 V
VGE = -15 V
Erec
1,70
4,70
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
ジャンクション・ケース間熱抵抗
Thermalresistance,junctiontocase /Diode（１素子当り）/perdiode RthJC 0,55 K/W
ケース・ヒートシンク間熱抵抗
Thermalresistance,casetoheatsink /Diode（１素子当り）/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,26 K/W
動作温度
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 125 °C
NTC-サーミスタ/NTC-Thermistor
電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max.
定格抵抗値
Ratedresistance TC = 25°C R25 5,00 kΩ
R100の偏差
DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω ∆R/R -5 5 %
損失
Powerdissipation TC = 25°C P25 20,0 mW
B-定数
B-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K
B-定数
B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80 3411 K
B-定数
B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K
適切なアプリケーションノートによる仕様
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
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暫定データ
PreliminaryData
モジュール/Module
絶縁耐圧
Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 2,5 kV
ベースプレート材質
Materialofmodulebaseplate Cu
内部絶縁
Internalisolation 基礎絶縁(クラス1,IEC61140)
basicinsulation(class1,IEC61140) Al203
沿面距離
Creepagedistance 連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink
連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 10,0
mm
空間距離
Clearance 連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink
連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 7,5
mm
相対トラッキング指数
Comperativetrackingindex CTI > 200
min. typ. max.
ケース・ヒートシンク間熱抵抗
Thermalresistance,casetoheatsink /モジュール/permodule
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,02 K/W
内部インダクタンス
Strayinductancemodule LsCE 30 nH
パワーターミナル・チップ間抵抗
Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,/スイッチ/perswitch RCC'+EE' 2,20 mΩ
保存温度
Storagetemperature Tstg -40 125 °C
取り付けネジ締め付けトルク
Mountingtorqueformodulmounting 取り付けネジM5
適切なアプリケーションノートによるマウンティング
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm
質量
Weight G180 g
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暫定データ
PreliminaryData
出力特性IGBT-　インバータ(Typical)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
出力特性IGBT-　インバータ(Typical)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=125°C
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
伝達特性IGBT-　インバータ(Typical)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE [V]
IC [A]
5 6 7 8 9 10 11 12
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
スイッチング損失IGBT-　インバータ(Typical)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=7.5Ω,RGoff=7.5Ω,VCE=600V
IC [A]
E [mJ]
0 20 40 60 80 100 120 140
0
4
8
12
16
20
24
28
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
6
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暫定データ
PreliminaryData
スイッチング損失IGBT-　インバータ(Typical)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=75A,VCE=600V
RG [Ω]
E [mJ]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
0
5
10
15
20
25
30
35
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
過渡熱インピーダンスIGBT-　インバータ
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/W]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,01
0,1
1
ZthJC : IGBT
i:
ri[K/W]:
τi[s]:
1
0,015
0,01
2
0,0825
0,02
3
0,08
0,05
4
0,0725
0,1
逆バイアス安全動作領域IGBT-　インバータ（RBSOA）)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=7.5Ω,Tvj=125°C
VCE [V]
IC [A]
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
0
25
50
75
100
125
150
175
IC, Modul
IC, Chip
順電圧特性Diode、インバータ（typical)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
VF [V]
IF [A]
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
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PreliminaryData
スイッチング損失Diode、インバータ(Typical)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=7.5Ω,VCE=600V
IF [A]
E [mJ]
0 20 40 60 80 100 120 140
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
Erec, Tvj = 125°C
スイッチング損失Diode、インバータ(Typical)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=75A,VCE=600V
RG [Ω]
E [mJ]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
Erec, Tvj = 125°C
過渡熱インピーダンスDiode、インバータ
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/W]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,01
0,1
1
ZthJC : Diode
i:
ri[K/W]:
τi[s]:
1
0,033
0,01
2
0,1815
0,02
3
0,176
0,05
4
0,1595
0,1
NTC-サーミスタサーミスタの温度特性
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
TC [°C]
R[Ω]
0 20 40 60 80 100 120 140 160
100
1000
10000
100000
Rtyp
8
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暫定データ
PreliminaryData
回路図/circuit_diagram_headline
J
パッケージ概要/packageoutlines
I n f i n e o n
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暫定データ
PreliminaryData
この日本訳は、あくまで参考訳となりますので、正式はデータシートに記載されている英文の物となります。
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ー　品質契約
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