ACEPACK™ & 模块

2019年9月

N2DIP (TH)12.45 x 32.15 x 4.10 mm

2

600 V IGBT

500 V MOSFET

1 up to 3 A

20W

功率

3000W

600 V IGBT

600 V SJ-MOSFET

3 up to 8 A

600 V IGBT Trench

600 V SJ-MOSFET

8 up to 35 A

SLLIMM nano系列

NDIP (TH)

NSDIP (SMD)12.45 x 29.15 x 3.10 mm

SLLIMM nano 2nd 系列

SLLIMM 2nd 系列

SDIP2F-26L

SDIP2B-26L24 x 38 x 3.5 mm

100W 500W

SLLIMM 产品组

ACEPACK™ 模块适用, 小型和容易的封装

3

• ST全品控器件 (SiC, MOSFET, IGBT and

Diodes MOSFET, IGBT and Diodes)• 设计容易系统成本低布局灵活性• 2500Vrms 绝缘耐压1 & 2

SMIT

DRIVE

• ST全品控器件

(SiC, MOSFET, IGBT and Diodes)• 2500Vrms 绝缘耐压• 贴片安装• PCB面积 32.7mm x 22.5mm

• 表面散热• 低热租

• 750 - 1200V SiC MOSFET 降低轻载下损耗有助于延长电动车续航里程

• AMB框架增强散热性• 3种不同的引脚定义• 超低传导损耗• 带销翅的直接冷却铜基板

• CIB

• Six-pack

• Three level Boost

• ….

• Bridge rectifier

• Half Bridge

• Boost

• ….

• Six-pack

布局主要特点外观 目标应用ACEPACK

4

引脚有压入式和焊接式，配置灵活性高

耐压最高至1200V

集成固定螺丝孔

所有的功率模组集成热敏电阻（负温度特性）

多种电流组合范围

多种拓扑 (CIB, 6合1, .. ) 组合杂散电感低

高可靠性和鲁棒性, 节省功率部分面积

固定方式简单可靠

易实现紧凑和经济的系统设计

超高功率密度

Adaptable

Compact

Easier

ACEPACK 1 & 2特点及优势

PackageACEPACK 1 ACEPACK 2

Voltage rating 650V 1200V 650V 1200V

Topology Six-Pack CIB, Six-Pack CIB CIB, Six-Pack

Current capability 50A 15A, 25A, 35A 50A 25A, 35A, 75A

ACEPACK™ 满足市场需求的技术和灵活性

5

ST 功率开关能力

• IGBTs

• 高压 MOSFETs

• 二极管

• 整流桥堆二极管

• 碳化硅MOSFETs

• 碳化硅二极管

• 晶闸管

• 等等

主要特征

▪ 紧凑模块概念

▪ 拓扑结构选择灵活

▪ 压接式和焊接式可选

▪ 高功率密度

▪ 系统安装可靠方便

▪ 提供集成温度传感器

▪ 低杂散电感模块设计

▪ 印刷电路板布局设计

▪ 高可靠性和高品质

▪ 符合RoHS标准的模块

ACEPACK主要拓扑结构

Three Level

SIX-PACK

4-PACK Three Level

Triple BoostPIM / CIB

Three Level

• 空调• 电机驱动• 伺服驱动• UPS• (H)EV

• 空调• 电机控制• 辅助逆变器

Acepack 26-PACK 75A,1200VCIB 25-35A,1200VV

CIB 50A,650V

Acepack 16-PACK 25-35A,1200V

6-pack 50A,650VCIB 15A,1200V

ACEPACK™ 模块命名方式

6

Series

✓H = High Speed IGBTs

✓V = Very Fast IGBTs

✓M = Low Loss IGBTs

✓S = Low VCESAT IGBTs

✓W = SiC MOSFET

✓M5 = MDMESH V

Additional Options

✓F = Press Fit

✓C = Capacitor inside

Diode Features✓S = Soft diode✓W = SiC Diode

Module Type

✓A1 = ACEPACK™ 1

✓A2 = ACEPACK™ 2

25 S M FxA1 P

Internal Main Configuration

✓T = 12-Pack

✓P = Sixpack (3 phase Full

Bridge)

✓C = Converter inverter Brake

(CIB)

✓H = Half Bridge

✓U = Three Level

✓TB = Triple Boost

Current Indication (DC) for

IGBT RDS(on)max for

MOSFET

RDS(on)typ for SiC

BREAKDOWN VOLTAGE

2 digits: value ÷ by 100 or by 10.

12

Technology gen.

电机控制应用中ACEPACK™ 模块 7

Part Number Topology BVCES IC rating

A1P25S12M3/-FSix-Pack 1200V

25A

A1P35S12M3/-F 35A

A1C15S12M3/-F Converter Inverter Brake 1200V 15A

A1P50S65M2/-F Six-Pack 650V 50A

标准产品已经量产 (solder & press fit pins)

ACEPACK™ 1

ACEPACK™ 2

CIB + NTC

Six-Pack + NTC

Part Number Topology BVCES IC rating

A2C25S12M3/-FConverter Inverter Brake 1200V

25A

A2C35S12M3/-F 35A

A2P75S12M3/-F Six-Pack 1200V 75A

A2C50S65M2/-F Converter Inverter Brake 650V 50A

ACEPACK™ -封装技术 8

wireLead

如何建造: DCB / 高电流pin / 塑料外壳

Pre-inserted

clamps

Terminal pins

Solder or PressFITPlastic frame

ACEPACK™ 组装结构

Isolated DCB

Copper traces

Mounting

screwThermal

grease

DBC ‘内部’ 组装模块

Assembled

semiconductors

PCB with components

ACEPACK™ module Heat sink

符合一流的技术标准

ACEPACK™ vs 竞争对手 9

VBUS = 700V

IRMS = 18 A

Rgon, Rgoff = 15 Ohm (ST 20 Ohm)

PF = 0.93

MI = 1.0

Tj = 135 °C

Simulation data (*)

10

20

30

40

50

0 4 8 12 16 20 24

P-I

GB

T [W

]

fsw [kHz]

IGBT power loss @ Ipeak=25.38A, Tj=135°C

0

4

8

12

16

20

0 4 8 12 16 20 24

PD

IOD

E[W

]

fsw [kHz]

F.W. diode power loss @ Ipeak=25.38A, Tj=135°C

10

20

30

40

50

60

70

0 4 8 12 16 20 24

PTO

T[W

]

fsw [kHz]

Total power loss @ Ipeak=25.38A, Tj=135°C功耗

(*) di/dt = 1750 A/μs from characterization data at Ic = 35 A, VBUS = 600V

- ST- 竞争对手

ACEPACK™ vs竞争对手 10

100

110

120

130

140

150

160

0 4 8 12 16 20 24

Tj [°

C]

fsw [kHz]

Junction Temperature (*)

(*) Tamb = 50 °C, Rth value is calculated for the entire module

50

60

70

80

90

100

110

0 4 8 12 16 20 24

HS

te

mp

era

ture

[°C

]

fsw [kHz]

HS temperature (*)

100

110

120

130

140

150

160

0 4 8 12 16 20 24

Tj

[°C

W]

fsw [kHz]

Junction temperature (*)

- ST- 竞争对手

THS = 90˚CTJ = 125˚C

Competitor heatsink

Thermal

ACEPACK™ SMIT总体概述

11

适用于多种开关技术:

• IGBT• 高压MOSFET (基于Si & SiC)

• 二极管 (基于Si & SiC)

• 2500Vrms 电气隔离• SMD 组装• 总尺寸 32.7mm x 22.5mm

• 顶侧冷却• 低热阻• 在直接键合铜（DBC）基板上切割芯片• 降低寄生电感和电容

可以在每个模块中实现多种拓扑

是实现完整系统的理想选择

顶侧冷却

模块化

产品特征:

▪ 650V, 200A IGBT 和续流二极管▪ 短路额定值▪ 样品→ 7月18日(按要求)

▪ AECQ101合格→ 2019年6月

开发中的第一个产品

Assembly overview

技术和灵活性

封装特征

ACEPACK™ SMITAdaptable, Compact and Easier PACKage

12

• 2500Vrms电气隔离

• SMD组装

• DBC基板上的裸芯片

•适用于多种开关拓扑技术

主要应用

主要特性

高灵活性、高可靠性的SMD成型电源模块解决方案

•多种拓扑结构可选，低杂散电感

•高可靠性和鲁棒性，功率侧空间最小化设计

•紧凑的设计和高系统性价比

•高功率密度

•实现完整系统的理想选择

主要优势

•电动车充电桩

•焊机

•太阳能

•工业

•自动化

•风扇

•电机驱动器

•不间断电源

高模块化程度

功率转换中革新SMITPak, 表面安装绝缘顶侧冷却封装

13

Automotive certified

2500V isolation, High creepage

Surface Mount Automated process

1200V SCR , Rectifier and SiC 3-phase AC Line EMI-compliant

High Junction Temperature Improved Reliability

50 A to 150 A RMS operating current Large range / Integration

Isolated Top side cooled Converter stack over heating

Propose disruptive integration with ST latest technologies - High Tj SCR, HV Diode, FET, IGBT – and Best in class SiC

SCR BRIDGE LEG STTH BRIDGEMIXED BRIDGE STPSC BRIDGE

1

98

7

6

ACEPACK™ Drive牵引控制的紧凑解决方案

14

•大输出功率范围>200kW

•基于750V-1200V SiC MOSFET开关

•改善了电动汽车续航里程的轻载功率损耗

•极低的导通损耗

•带Pin fins的直接冷却铜基板

• 牵引逆变器控制器

• EV

• HEV

主要应用

主要特征及优势

EV和HEV直接冷却的高功率密度方案

More info: www.st.com/acepack