TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF600R12IS4F PrimePACK™2ModulmitschnellemIGBT2undSiCDiodefürhochfrequentesSchaltenundNTC PrimePACK™2modulewithfastIGBT2andSiCDiodeforhighfrequencyswitchingandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 600A / ICRM = 1200A TypischeAnwendungen • AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen • MedizinischeAnwendungen TypicalApplications • HighFrequencySwitchingApplication • MedicalApplications ElektrischeEigenschaften • NiedrigeSchaltverluste • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • LowSwitchingLosses • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • SubstratfürkleinenthermischenWiderstand MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • SubstrateforLowThermalResistance ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF600R12IS4F VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 55°C, Tvj = 150°C IC nom 600 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 1200 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj = 150°C Ptot 3,70 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage IC = 600 A, VGE = 15 V IC = 600 A, VGE = 15 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 24,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge Tvj = 25°C Tvj = 125°C VCE sat typ. max. 3,20 3,80 3,75 V V VGEth 4,5 5,5 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V, VCE = 25V QG 6,30 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,3 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 39,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 2,60 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 0,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C td on 0,20 0,20 µs µs Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 0,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C tr 0,06 0,07 µs µs Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C td off 0,53 0,55 µs µs Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C tf 0,07 0,08 µs µs EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 600 A, VCE = 600 V, LS = 42 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 6800 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 125°C RGon = 0,5 Ω Eon 10,0 20,0 mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 600 A, VCE = 600 V, LS = 42 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 5000 V/µs (Tvj=125°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,5 Ω Eoff 35,0 40,0 mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC RthCH tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 2 3900 A 34,0 K/kW 13,0 K/kW TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF600R12IS4F VorläufigeDaten PreliminaryData Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C VRRM 1200 V IF 360 A IFRM 720 A I²t 10,5 kA²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,60 2,20 2,05 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 360 A, VGE = 0 V IF = 360 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 360 A, - diF/dt = 6800 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V IRM 190 190 A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 360 A, - diF/dt = 6800 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Qr 0,00 0,00 µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 360 A, - diF/dt = 6800 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Erec 10,0 10,0 mJ mJ proDiode/perdiode RthJC RthCH Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) V V 80,0 K/kW 30,0 K/kW NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TC = 25°C B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80 3411 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF600R12IS4F VorläufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstreck Creepagedistance VISOL 4,0 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 33,0 33,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. RthCH 4,50 LsCE 18 nH RCC'+EE' 0,30 mΩ Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper Tvj max 150 °C TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper Tvj op -40 125 °C Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 °C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,8 - 2,1 Nm M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G 825 g preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch HöchstzulässigeSperrschichttemperatur Maximumjunctiontemperature Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 max. K/kW TechnischeInformation/TechnicalInformation FF600R12IS4F IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=125°C 1200 1200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 960 960 840 840 720 720 600 600 480 480 360 360 240 240 120 120 0 0,0 0,5 1,0 1,5 VGE = 8V VGE = 9V VGE = 10V VGE = 12V VGE = 15V VGE = 20V 1080 IC [A] IC [A] 1080 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 0 5,0 ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=0.5Ω,RGoff=0.5Ω,VCE=600V 1200 140 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 1080 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C 120 960 100 840 80 E [mJ] IC [A] 720 600 60 480 360 40 240 20 120 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 5 0 200 400 600 IC [A] 800 1000 1200 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF600R12IS4F IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=600A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 120 100 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C ZthJC : IGBT 100 10 ZthJC [K/W] E [mJ] 80 60 40 1 20 0 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 8,067796 0,1152543 23,05085 2,766102 τi[s]: 0,004 0,02 0,05 0,1 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RG [Ω] 3,5 4,0 4,5 0,1 0,001 5,0 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.5Ω,Tvj=125°C 1400 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 600 560 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 520 1200 480 440 1000 400 360 IF [A] IC [A] 800 600 320 280 240 200 400 160 120 200 80 40 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 6 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 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF600R12IS4F IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.5Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=360A,VCE=600V 25 25 Erec, Tvj = 125°C E [mJ] E [mJ] Erec, Tvj = 125°C 15 5 0 200 400 600 IF [A] 800 1000 5 1200 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 15 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RG [Ω] 3,5 4,0 4,5 5,0 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[Ω] ZthJC [K/W] 10000 10 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 18,98305 0,2711865 54,23729 6,508474 τi[s]: 0,004 0,02 0,05 0,1 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF600R12IS4F VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF600R12IS4F VorläufigeDaten PreliminaryData Nutzungsbedingungen DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen. IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und MontagehinweisendesModulssindzubeachten. SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit. AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung. SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle -diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments; -denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen. Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben. InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten. Terms&Conditionsofusage Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnicaldepartmentswill havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch application. Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically interestedwemayprovideapplicationnotes. Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe salesoffice,whichisresponsibleforyou. ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointRiskandQualityAssessments; -theconclusionofQualityAgreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon therealizationofanysuchmeasures. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:GB dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.5 9