onsemi PCGLA200T75NF8：750V、200A場截止溝槽IGBT芯片深度解析
onsemi PCGLA200T75NF8：750V、200A場截止溝槽IGBT芯片深度解析
在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是功率電子領(lǐng)域的關(guān)鍵器件，廣泛應(yīng)用于各種電力轉(zhuǎn)換和控制電路中。onsemi推出的PCGLA200T75NF8場截止溝槽IGBT芯片，以其出色的性能和可靠性，成為眾多應(yīng)用場景的理想選擇。下面我們就來深入了解一下這款芯片。
文件下載：PCGLA200T75NF8-D.PDF
一、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)
1. 高可靠性
PCGLA200T75NF8通過了AEC - Q101 Rev. D認(rèn)證，這意味著它在汽車級應(yīng)用中具有增強(qiáng)的可靠性。最大結(jié)溫可達(dá)175°C，能適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境。
2. 先進(jìn)技術(shù)與優(yōu)良特性
采用先進(jìn)的FS4溝槽技術(shù)，具有正溫度系數(shù)，這使得芯片在并聯(lián)使用時(shí)更加容易，并且具備短路額定能力。其極低的飽和電壓 (V{CE(SAT)}=1.45V)（典型值），在 (I{C}=200A) 時(shí)表現(xiàn)出色，能有效降低功率損耗。
3. 應(yīng)用針對性強(qiáng)
該芯片針對電機(jī)控制應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，適用于汽車牽引模塊和通用功率模塊等領(lǐng)域。
二、機(jī)械參數(shù)詳情
| 參數(shù) | 密耳（Mils） | 微米（um） |
|---|---|---|
| 芯片尺寸 | 394x394 | 10,000 x 10,000 |
| 發(fā)射極焊盤尺寸 | 見芯片圖紙 | 見芯片圖紙 |
| 柵極焊盤尺寸 | 47 x 56 | 1,200x1,430 |
| 劃片槽寬度 | 3 | 80 |
| 芯片厚度 | 3.4 | 86 |
| 頂部金屬 | 5μm AlSiCu | |
| 背面金屬 | 1.3μm Al/NIV/Ag | |
| 頂部鈍化層 | ||
| 晶圓直徑 | ||
| 每片晶圓最大可能芯片數(shù) | 226 | |
| 推薦存儲環(huán)境 | 原裝容器，干燥氮?dú)庵?，環(huán)境溫度23°C下不超過3個(gè)月 |
這些機(jī)械參數(shù)為芯片的封裝和安裝提供了重要參考，工程師在設(shè)計(jì)電路板時(shí)需要充分考慮這些因素，以確保芯片的正常工作。
三、絕對最大額定值
| 參數(shù) | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 集電極 - 發(fā)射極電壓 | (V_{CES}) | 750 | V |
| 柵極 - 發(fā)射極電壓 | (V_{GES}) | ±20 | V |
| 直流集電極電流（受最大結(jié)溫限制） | (I_{C})（注1） | A | |
| 脈沖集電極電流（(V_{GE} = 15V)，脈沖寬度受最大結(jié)溫限制） | (I_{CM}) | 600 | A |
| 短路耐受時(shí)間（(V{GE} = 15V)，(V{CE} ≤ 400V)，結(jié)溫 ≤ 175°C） | (t_{sc}) | 4 | s |
| 工作結(jié)溫 | (T_{VJ}) | -40 至 +175 | °C |
| 存儲溫度范圍 | (T_{stg}) | -17 至 +25 | °C |
需要注意的是，超過最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。其中，直流集電極電流取決于組件的熱特性，脈沖集電極電流不進(jìn)行生產(chǎn)測試，通過設(shè)計(jì)/特性驗(yàn)證。
四、電氣特性
1. 靜態(tài)特性（晶圓測試）
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓 | (B_{VCES}) | (V{GE} = 0V)，(I{C} = 1mA) | 750 | V | ||
| 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓 | (V_{CE(SAT)}) | (I{C} = 200A)，(V{GE} = 15V) | 1.45 | 1.75 | V | |
| 柵極 - 發(fā)射極閾值電壓 | (V_{GE(th)}) | (V{GE} = V{CE})，(I_{C} = 200mA) | 4.3 | 5.5 | 6.7 | V |
| 集電極截止電流 | (I_{CES}) | (V{CE} = V{CES})，(V_{GE} = 0V) | 40 | A | ||
| 柵極泄漏電流 | (I_{GES}) | (V{GE} = V{GES})，(V_{CE} = 0V) | ±400 | nA |
2. 其他電氣特性（非生產(chǎn)測試，通過設(shè)計(jì)/特性驗(yàn)證）
在不同溫度條件下，芯片的電氣特性會有所變化。例如，在 (T{VJ}=-40°C) 時(shí)，集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓范圍為 700 - 820V；在 (T{VJ}=150°C) 和 (T_{VJ}=175°C) 時(shí)，集電極截止電流和集電極 - 發(fā)射極飽和電壓也有相應(yīng)的變化。同時(shí)，芯片還給出了輸入電容、輸出電容、反向傳輸電容、內(nèi)部柵極電阻、總柵極電荷等參數(shù)，以及不同溫度下的開關(guān)時(shí)間參數(shù)。
產(chǎn)品的參數(shù)性能在所列測試條件下通過電氣特性體現(xiàn)，但如果在不同條件下運(yùn)行，性能可能會有所不同。而且，開關(guān)特性和熱特性很大程度上取決于模塊設(shè)計(jì)和安裝技術(shù)。
五、訂購信息
| 器件 | 是否噴墨標(biāo)記 | 運(yùn)輸方式 |
|---|---|---|
| PCGLA200T75NF8 | 是 | 膠帶鋸切晶圓 |
如果工程師需要訂購onsemi汽車裸芯片產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)和其他信息，可以聯(lián)系 automotivebaredie@onsemi.com。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮PCGLA200T75NF8的各項(xiàng)特性和參數(shù)，合理設(shè)計(jì)電路，以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。大家在使用這款芯片的過程中，有沒有遇到過一些特別的問題或者有獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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