IGBT-modules FF450R17IE4 PrimePACK™2 module and NTC

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テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation

FF450R17IE4IGBT-モジュールIGBT-modules

preparedby:RHapprovedby:MS

dateofpublication:2013-11-05revision:3.1

PrimePACK™2モジュールandNTCサーミスタPrimePACK™2moduleandNTC

VCES = 1700VIC nom = 450A / ICRM = 900A

一般応用 TypicalApplications• •3レベル　アプリケーション 3-Level-Applications• •スタティックインバーター AuxiliaryInverters• •ハイパワーコンバータ HighPowerConverters• •モーター駆動 MotorDrives• •風力タービン WindTurbines

電気的特性 ElectricalFeatures• •拡張された動作温度Tvjop ExtendedOperationTemperatureTvjop

• •高いDC電圧での安定性 HighDCStability• •高い電流密度 HighCurrentDensity• •低スイッチング損失 LowSwitchingLosses• •Tvjop=150°C Tvjop=150°C• •低VCEsat飽和電圧 LowVCEsat

機械的特性 MechanicalFeatures• •CTI(比較トラッキング指数）>400のモジュールパッケージ PackagewithCTI>400• •長い縁面/空間距離 HighCreepageandClearanceDistances• •高いパワー/サーマルサイクル耐量 HighPowerandThermalCyclingCapability• •高いパワー密度 HighPowerDensity• •銅ベースプレート CopperBasePlate• •標準ハウジング StandardHousing

ModuleLabelCodeBarcodeCode128

DMX-Code

ContentoftheCode DigitModuleSerialNumber 1-5ModuleMaterialNumber 6-11ProductionOrderNumber 12-19Datecode(ProductionYear) 20-21Datecode(ProductionWeek) 22-23

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IGBT-　インバータ/IGBT,Inverter最大定格/MaximumRatedValuesコレクタ・エミッタ間電圧Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V

連続DCコレクタ電流ContinuousDCcollectorcurrent

TC = 100°C, Tvj max = 175°CTC = 25°C, Tvj max = 175°C

IC nom

IC 450

620 AA

繰り返しピークコレクタ電流Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 900 A

トータル損失Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 2,80 kW

ゲート・エミッタ間ピーク電圧Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V

電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max.

コレクタ・エミッタ間飽和電圧Collector-emittersaturationvoltage

IC = 450 A, VGE = 15 VIC = 450 A, VGE = 15 VIC = 450 A, VGE = 15 V

VCE sat

2,002,352,45

2,452,80

VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ゲート・エミッタ間しきい値電圧Gatethresholdvoltage IC = 16,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,2 5,8 6,4 V

ゲート電荷量Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 4,60 µC

内蔵ゲート抵抗Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 2,9 Ω

入力容量Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 36,0 nF

帰還容量Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,20 nF

コレクタ・エミッタ間遮断電流Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA

ゲート・エミッタ間漏れ電流Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA

ターンオン遅れ時間（誘導負荷）Turn-ondelaytime,inductiveload

IC = 450 A, VCE = 900 VVGE = ±15 VRGon = 2,7 Ω

td on

0,500,550,55

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ターンオン上昇時間（誘導負荷）Risetime,inductiveload

IC = 450 A, VCE = 900 VVGE = ±15 VRGon = 2,7 Ω

tr

0,090,100,10

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ターンオフ遅れ時間（誘導負荷）Turn-offdelaytime,inductiveload

IC = 450 A, VCE = 900 VVGE = ±15 VRGoff = 4,7 Ω

td off

1,001,201,20

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ターンオフ下降時間（誘導負荷）Falltime,inductiveload

IC = 450 A, VCE = 900 VVGE = ±15 VRGoff = 4,7 Ω

tf

0,300,500,60

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ターンオンスイッチング損失Turn-onenergylossperpulse

IC = 450 A, VCE = 900 V, LS = 45 nHVGE = ±15 V, di/dt = 4200 A/µs (Tvj = 150°C)RGon = 2,7 Ω

Eon 150200215

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ターンオフスイッチング損失Turn-offenergylossperpulse

IC = 450 A, VCE = 900 V, LS = 45 nHVGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C)RGoff = 4,7 Ω

Eoff 92,0140160

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

短絡電流SCdata

VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC

1800 A

Tvj = 150°C

tP ≤ 10 µs,

ジャンクション・ケース間熱抵抗Thermalresistance,junctiontocase IGBT部（１素子当り）/perIGBT RthJC 54,0 K/kW

ケース・ヒートシンク間熱抵抗Thermalresistance,casetoheatsink

IGBT部（１素子当り）/perIGBTλPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 14,0 K/kW

動作温度Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C

3





Diode、インバータ/Diode,Inverter最大定格/MaximumRatedValuesピーク繰返し逆電圧Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1700 V

連続DC電流ContinuousDCforwardcurrent IF 450 A

ピーク繰返し順電流Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 900 A

電流二乗時間積I²t-value

VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°CVR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 24,0

23,0 kA²skA²s

電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max.

順電圧Forwardvoltage

IF = 450 A, VGE = 0 VIF = 450 A, VGE = 0 VIF = 450 A, VGE = 0 V

VF

1,851,951,95

2,252,35

VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ピーク逆回復電流Peakreverserecoverycurrent

IF = 450 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C)VR = 900 VVGE = -15 V

IRM 490540565

AAA

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

逆回復電荷量Recoveredcharge


Qr 105180205

µCµCµC

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

逆回復損失Reverserecoveryenergy


Erec 56,0105120

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

ジャンクション・ケース間熱抵抗Thermalresistance,junctiontocase /Diode（１素子当り）/perdiode RthJC 100 K/kW


/Diode（１素子当り）/perdiodeλPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 27,0 K/kW

動作温度Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C

NTC-サーミスタ/NTC-Thermistor電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max.

定格抵抗値Ratedresistance TC = 25°C R25 5,00 kΩ

R100の偏差DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω ∆R/R -5 5 %

損失Powerdissipation 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



適切なアプリケーションノートによる仕様Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.

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モジュール/Module絶縁耐圧Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 4,0 kV

ベースプレート材質Materialofmodulebaseplate Cu

内部絶縁Internalisolation

基礎絶縁(クラス1,IEC61140)basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3

沿面距離Creepagedistance

連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 33,0

33,0 mm

空間距離Clearance

連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 19,0

19,0 mm

相対トラッキング指数Comperativetrackingindex CTI > 400

min. typ. max.


/モジュール/permoduleλPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 4,50 K/kW

内部インダクタンスStrayinductancemodule LsCE 18 nH

パワーターミナル・チップ間抵抗Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,/スイッチ/perswitch RCC'+EE' 0,30 mΩ

保存温度Storagetemperature Tstg -40 150 °C

取り付けネジ締め付けトルクMountingtorqueformodulmounting

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ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote

M 3,00 - 6,00 Nm

主端子ネジ締め付けトルクTerminalconnectiontorque

取り付けネジM4適切なアプリケーションノートによるマウンティングScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote取り付けネジM8適切なアプリケーションノートによるマウンティングScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote

M1,8

8,0

-

-

2,1

10

Nm

Nm

質量Weight G 825 g

5





出力特性IGBT-　インバータ(Typical)outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)IC=f(VCE)VGE=15V

VCE [V]

IC [A

]

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,00

100

200

300

400

500

600

700

800

900Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

出力特性IGBT-　インバータ(Typical)outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)IC=f(VCE)Tvj=150°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 5,00

100

200

300

400

500

600

700

800

900VGE = 20VVGE = 15VVGE = 12VVGE = 10VVGE = 9VVGE = 8V

伝達特性IGBT-　インバータ(Typical)transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)IC=f(VGE)VCE=20V

VGE [V]

IC [A

]

5 6 7 8 9 10 11 120

100

200

300

400

500

600

700

800

900Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

スイッチング損失IGBT-　インバータ(Typical)switchinglossesIGBT,Inverter(typical)Eon=f(IC),Eoff=f(IC)VGE=±15V,RGon=2.7Ω,RGoff=4.7Ω,VCE=900V

IC [A]

E [m

J]

0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700Eon, Tvj = 150°CEon, Tvj = 125°CEoff, Tvj = 150°CEoff, Tvj = 125°C

6





スイッチング損失IGBT-　インバータ(Typical)switchinglossesIGBT,Inverter(typical)Eon=f(RG),Eoff=f(RG)VGE=±15V,IC=450A,VCE=900V

RG [Ω]

E [m

J]

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

100

200

300

400

500

600

700Eon, Tvj = 150°CEon, Tvj = 125°CEoff, Tvj = 150°CEoff, Tvj = 125°C

過渡熱インピーダンスIGBT-　インバータtransientthermalimpedanceIGBT,InverterZthJC=f(t)

t [s]

Zth

JC [K

/kW

]

0,001 0,01 0,1 1 101

10

100ZthJC : IGBT

i: ri[K/kW]: τi[s]:

1 1,8 0,0008

2 8,3 0,013

3 38,3 0,05

4 5,7 0,6

逆バイアス安全動作領域IGBT-　インバータ（RBSOA）)reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)IC=f(VCE)VGE=±15V,RGoff=4.7Ω,Tvj=150°C

VCE [V]

IC [A

]

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 18000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000IC, ModulIC, Chip

順電圧特性Diode、インバータ（typical)forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)IF=f(VF)

VF [V]

IF [A

]

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,00

100

200

300

400

500

600

700

800

900Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

7





スイッチング損失Diode、インバータ(Typical)switchinglossesDiode,Inverter(typical)Erec=f(IF)RGon=2.7Ω,VCE=900V

IF [A]

E [m

J]

0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000

20

40

60

80

100

120

140

160Erec, Tvj = 150°CErec, Tvj = 125°C

スイッチング損失Diode、インバータ(Typical)switchinglossesDiode,Inverter(typical)Erec=f(RG)IF=450A,VCE=900V

RG [Ω]

E [m

J]

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

20

40

60

80

100

120

140

160Erec, Tvj = 150°CErec, Tvj = 125°C

過渡熱インピーダンスDiode、インバータtransientthermalimpedanceDiode,InverterZthJC=f(t)

t [s]

Zth

JC [K

/kW

]

0,001 0,01 0,1 1 101

10

100

1000ZthJC : Diode

i: ri[K/kW]: τi[s]:

1 6,3 0,0008

2 23,8 0,013

3 62,9 0,05

4 7 0,6

NTC-サーミスタサーミスタの温度特性NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)R=f(T)

TC [°C]

R[Ω

]

0 20 40 60 80 100 120 140 160100

1000

10000

100000Rtyp

8





回路図/circuit_diagram_headline

パッケージ概要/packageoutlines

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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。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。

利用規約このデータシートに記載されているデータ類は、技術者向けの物です。このデバイスを使用される際は、製品が使用されるアプリケーションにて、ご評価頂いた上で、アプリケーションに適切かご判断願います。このデータシートには、保証されている特性が記述されております。その他、保証内容は個々の契約期間や条件に応じて決定されます。保証は、アプリケーションやその特性に対しては行いません。実際のアプリケーションでの利用に関しては、必ず相当モジュールのアセンブリノートをご確認ください。

追加の技術的情報、アプリケーションでの使用方法について、ご質問がある際には、最寄のセールスオフィスにお問い合わせ願います。　(www.infineon.com参照)製品にご興味頂き必要があれば、アプリケーションノートを準備させて頂くケースもあります。技術的な要求によっては、当該製品が危険な物になり得る可能性があります。この様なことが起こる可能性がある場合は、製品を使用される方の責任にて、弊社セールスオフィスに連絡願います。

航空関連、もしくは医療機器や生命維持装置に使用される場合は、インフィニオンと下記の項目を合意しているか、ご確認願います。ー　リスク　及び　品質の評価ー　品質契約ー　アプリケーションの共同評価　上記の内容の状況に応じて、製品を出荷の判断をさせて頂く場合がございます。必要に応じて、この規約を関係される方々に送付してください。インフィニオンにこのデータシートを変更する権利を有します。

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