Richi´s Lab

International Rectifier IRG4PH40K

IRG4PH40KD

Der G4PH40K ist ein von International Rectifier produzierter IGBT. Im Gegensatz zum IXGH48N60C3D1 (600V/48A) beträgt die Sperrspannung des G4PH40K 1200V. Der zulässige Kollektorstrom ist dafür etwas geringer: 30A (25°C), 15A (100°C), 60A Spitze. Die Freilaufdiode erlaubt ebenfalls einen Spitzenstrom von 60A. Ansonsten enthält das Datenblatt allerdings keine weiteren Spezifikationen für die Diode.

 

IRG4PH40KD

IRG4PH40KD Beschriftung

Ein anderer IRG4PH40K ist merklich schlechter beschriftet. Die einzelnen Zeichen sind noch etwas weniger akkurat geformt und der Beschriftungslaser scheint das Material teilweise sehr unregelmäßig angegriffen zu haben. Tatsächlich enthalten aber beide Bauteile den gleichen Transistor und die gleiche Diode.

 

IRG4PH40KD IGBT Die

Die Abmessungen des IGBT-Dies betragen 6,2mm x 4,3mm. Der aktive Bereich ist auf Grund der geringeren Ströme sehr viel kleiner als beim IXGH48N60C3D1. Die Rahmenstruktur zur Steuerung des elektrischen Felds ist entsprechend der doppelt so hohen Sperrspannung merklich breiter. Das Gatepotential wird von links zugeführt und unsymmetrisch mit zwei Stichleitungen auf jeder Seite über die aktive Fläche verteilt. Die empfindlichen Bereiche sind mit einer bräunlichen Schicht vor Umgebungseinflüssen geschützt.

 

IRG4PH40KD IGBT Die Detail

IRG4PH40KD IGBT Die Detail

Streifen des Siliziums leiten das Gatepotential unter die Emitter-Elektrode.

 

IRG4PH40KD IGBT Die Detail

Bereits beim IXGH48N60C3D1 mit seiner Sperrspannung von 600V sind die Kanten abgeschrägt. Beim vorliegenden IRG4PH40K mit seiner Sperrspannung von 1200V wurden die Ecken so gut wie möglich abgerundet, damit sich keine unnötig hohen elektrischen Felder ausbilden, die zum Versagen der Isolationsstrecke führen könnten.

Die Strukturen zur Steuerung des hohen elektrischen Felds verbreitern sich im Bereich der Ecken ein Stück weit und besitzen dort anscheinend eine zusätzliche Durchkontaktierung in die darunter liegende Fläche. Interessant ist, dass die Zwischenräume zwischen Emitter und Gate und zwischen Gate und dem ersten Ring der Potentialsteuerung nicht von der bräunlichen Schutzschicht bedeckt sind.

 

IRG4PH40KD IGBT Die Detail

An einer Kante befindet sich eine Zeichenfolge, die gespiegelt abgebildet wurde.

 

IRG4PH40KD IGBT Die Detail

Nach einer Spiegelung kann man die Jahreszahl 1997 entziffern. Die Zeichen stellen vermutlich "I.R. CORP." dar.

 

IRG4PH40KD IGBT Die Detail

Auf der Kante des IGBTs sind drei weitere, gespiegelte Zeichenfolgen abgebildet. Alle drei Zeichenfolgen beginnen mit den Zahlen 4765, was eine interne Designbezeichnung sein könnte. Die folgenden zwei Zahlen könnten für eingesetzte Masken stehen.

 

IRG4PH40KD Diode Die

IRG4PH40KD Diode Die

Die Freilaufdiode ist mit den Abmessungen 4,0mm x 3,0mm und den breiteren Randstrukturen ebenfalls merklich kleiner als die Freilaufdiode des IXGH48N60C3D1. Laut Datenblatt handelt es sich um eine sogenannte HEXFRED-Diode, eine Fast-Recovery-Diode. Wie der Name beschreibt, kann die Diode sehr schnell vom leitenden in den sperrenden Zustand übergehen, wodurch weniger Schaltverluste anfallen.

 

IRG4PH40KD Diode Die Detail

Der aktive Bereich der Diode besitzt eine Wabenstruktur. Die Potentialsteuerung erinnert stark an den IGBT. Auch hier ändert sich die Breite der Leitungen in den Ecken und es sind die mutmaßlichen Durchkontaktierungen zu erkennen.

 

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