Datenblatt / Datasheet FS3L200R10W3S7F_B11

Datasheet PleasereadtheImportantNoticeandWarningsattheendofthisdocument V3.0www.infineon.com 2020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

EasyPACK™ModulmitTRENCHSTOP™IGBT7undCoolSiC™SchottkyDiodeundPressFIT/NTCEasyPACK™modulewithTRENCHSTOP™IGBT7andCoolSiC™SchottkydiodeandPressFIT/NTC

VCES = 950VIC nom = 100A / ICRM = 200A

PotentielleAnwendungen PotentialApplications• •3-Level-Applikationen 3-level-applications• •SolarAnwendungen Solarapplications• •USV-Systeme UPSsystems

ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures• •CoolSiCTMSchottkyDiodeGen5 CoolSiCTMSchottkydiodegen5• •NiedrigeSchaltverluste Lowswitchinglosses• •TrenchstopTMIGBT7 TrenchstopTMIGBT7

MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures• •Al2O3 Substrat mit kleinem thermischenWiderstand

Al2O3substratewithlowthermalresistance

• •IntegrierterNTCTemperaturSensor IntegratedNTCtemperaturesensor• •KompaktesDesign Compactdesign• •PressFITVerbindungstechnik PressFITcontacttechnology

ModuleLabelCodeBarcodeCode128

DMX-Code

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

Datasheet 2 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

IGBT,Hochsetzsteller/IGBT,BoostHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesKollektor-Emitter-SperrspannungCollector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 950 V

ImplementierterKollektor-StromImplementedcollectorcurrent ICN 100 A

Kollektor-DauergleichstromContinuousDCcollectorcurrent TH = 65°C, Tvj max = 175°C ICDC 70 A

PeriodischerKollektor-SpitzenstromRepetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 200 A

Gate-Emitter-SpitzenspannungGate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.

Kollektor-Emitter-SättigungsspannungCollector-emittersaturationvoltage

IC = 25 AVGE = 15 V VCE sat

1,271,331,33

1,55 VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Gate-SchwellenspannungGatethresholdvoltage IC = 1,67 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 4,35 5,10 5,85 V

GateladungGatecharge VGE = -15 / 15 V, VCE = 600 V QG 0,23 µC

InternerGatewiderstandInternalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,5 Ω

EingangskapazitätInputcapacitance f = 100 kHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 6,48 nF

RückwirkungskapazitätReversetransfercapacitance f = 100 kHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,02 nF

Kollektor-Emitter-ReststromCollector-emittercut-offcurrent VCE = 950 V, VGE = 0 V ICES 0,031 mATvj = 25°C

Gate-Emitter-ReststromGate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA

Einschaltverzögerungszeit,induktiveLastTurn-ondelaytime,inductiveload

IC = 25 A, VCE = 500 VVGE = -15 / 15 VRGon = 10 Ω

td on0,0740,0710,062

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Anstiegszeit,induktiveLastRisetime,inductiveload

IC = 25 A, VCE = 500 VVGE = -15 / 15 VRGon = 10 Ω

tr0,0130,0150,015

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Abschaltverzögerungszeit,induktiveLastTurn-offdelaytime,inductiveload

IC = 25 A, VCE = 500 VVGE = -15 / 15 VRGoff = 10 Ω

td off0,1780,2750,308

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Fallzeit,induktiveLastFalltime,inductiveload

IC = 25 A, VCE = 500 VVGE = -15 / 15 VRGoff = 10 Ω

tf0,1070,1390,161

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

EinschaltverlustenergieproPulsTurn-onenergylossperpulse

IC = 25 A, VCE = 500 V, Lσ = 35 nHdi/dt = 880 A/µs (Tvj = 150°C)VGE = -15 / 15 V, RGon = 10 Ω

Eon

0,5750,5890,596

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AbschaltverlustenergieproPulsTurn-offenergylossperpulse

IC = 25 A, VCE = 500 V, Lσ = 35 nHdu/dt = 2700 V/µs (Tvj = 150°C)VGE = -15 / 15 V, RGoff = 10 Ω

Eoff

1,051,621,79

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

KurzschlußverhaltenSCdata

VGE ≤ 15 V, VCC = 600 VVCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 300 A

Tvj = 150°C

tP ≤ 0 µs,

Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörperThermalresistance,junctiontoheatsink proIGBT/perIGBT RthJH 0,673 K/W

TemperaturimSchaltbetriebTemperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C

Datasheet 3 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

Diode,Hochsetzsteller/Diode,BoostHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesPeriodischeSpitzensperrspannungRepetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V

ImplementierterDurchlassstromImplementedforwardcurrent IFN 30 A

DauergleichstromContinuousDCforwardcurrent IF 25 A

PeriodischerSpitzenstromRepetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 60 A

GrenzlastintegralI²t-value

VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°CVR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 88,4

66,0 A²sA²s


DurchlassspannungForwardvoltage

IF = 25 A, VGE = 0 VIF = 25 A, VGE = 0 VIF = 25 A, VGE = 0 V

VF

1,321,551,70

1,85 VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

RückstromspitzePeakreverserecoverycurrent

IF = 25 A, - diF/dt = 880 A/µs (Tvj=150°C)VR = 600 V IRM

16,416,416,4

AAA

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

SperrverzögerungsladungRecoveredcharge

IF = 25 A, - diF/dt = 880 A/µs (Tvj=150°C)VR = 600 V Qr

0,740,740,74

µCµCµC

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AbschaltenergieproPulsReverserecoveryenergy

IF = 25 A, - diF/dt = 880 A/µs (Tvj=150°C)VR = 600 V Erec

0,2490,2490,249

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörperThermalresistance,junctiontoheatsink proDiode/perdiode RthJH 0,894 K/W


Bypass-Diode/Bypass-DiodeHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesPeriodischeSpitzensperrspannungRepetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V

DurchlassstromGrenzeffektivwertproChipMaximumRMSforwardcurrentperchip TH = 75°C IFRMSM 50 A

GleichrichterAusgangGrenzeffektivstromMaximumRMScurrentatrectifieroutput TH = 75°C IRMSM 50 A

StoßstromGrenzwertSurgeforwardcurrent

tp = 10 ms, Tvj = 25°Ctp = 10 ms, Tvj = 110°C IFSM 1070

957 AA


tp = 10 ms, Tvj = 25°Ctp = 10 ms, Tvj = 110°C I²t 5770

4580 A²sA²s


DurchlassspannungForwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 45 A VF 0,85 V

SperrstromReversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1200 V IR 1,00 mA



Datasheet 4 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

VerpolschutzDiodeA/Inverse-polarityprotectiondiodeAHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesPeriodischeSpitzensperrspannungRepetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V

DurchlassstromGrenzeffektivwertproChipMaximumRMSforwardcurrentperchip TH = 70°C IFRMSM 30 A

GleichrichterAusgangGrenzeffektivstromMaximumRMScurrentatrectifieroutput TH = 70°C IRMSM 30 A

StoßstromGrenzwertSurgeforwardcurrent

tp = 10 ms, Tvj = 25°Ctp = 10 ms, Tvj = 110°C IFSM 378

326 AA


tp = 10 ms, Tvj = 25°Ctp = 10 ms, Tvj = 110°C I²t 714

531 A²sA²s


DurchlassspannungForwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 15 A VF 0,89 V

SperrstromReversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1200 V IR 1,00 mA



NTC-Widerstand/NTC-ThermistorCharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.

NennwiderstandRatedresistance TNTC = 25°C R25 5,00 kΩ

AbweichungvonR100DeviationofR100 TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω ∆R/R -5 5 %

VerlustleistungPowerdissipation TNTC = 25°C P25 20,0 mW

B-WertB-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K



AngabengemäßgültigerApplicationNote.Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.

Datasheet 5 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

Modul/ModuleIsolations-PrüfspannungIsolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 3,2 kV

InnereIsolationInternalisolation

Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3

KriechstreckeCreepagedistance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsinkKontakt-Kontakt/terminaltoterminal 11,2

6,8 mm

LuftstreckeClearance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsinkKontakt-Kontakt/terminaltoterminal 9,4

5,5 mm

VergleichszahlderKriechwegbildungComperativetrackingindex CTI > 400

RelativerTemperaturindex(elektr.)RTIElec.

Gehäusehousing RTI 140 °C

min. typ. max.

ModulstreuinduktivitätStrayinductancemodule LsCE 20 nH

LagertemperaturStoragetemperature Tstg -40 125 °C

Anzugsdrehmomentf.ModulmontageMountingtorqueformodulmounting

Schraube-Montagegem.gültigerApplikationsschriftScrew-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 1,30 1,50 Nm

GewichtWeight G 78 g

IGBT- and diode- RthJH parameters measured with thermal grease of λPaste = 3.3 W/(m·K)The current under continuous operation is limited to 25 A rms per connector pin.

Datasheet 6 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

AusgangskennlinieIGBT,Hochsetzsteller(typisch)outputcharacteristicIGBT,Boost(typical)IC=f(VCE)VGE=15V

VCE [V]

IC [A

]

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

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AusgangskennlinienfeldIGBT,Hochsetzsteller(typisch)outputcharacteristicIGBT,Boost(typical)IC=f(VCE)Tvj=150°C

VCE [V]

IC [A

]

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

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50VGE = 19VVGE = 17VVGE = 15VVGE = 13VVGE = 11VVGE = 9V

ÜbertragungscharakteristikIGBT,Hochsetzsteller(typisch)transfercharacteristicIGBT,Boost(typical)IC=f(VGE)VCE=20V

VGE [V]

IC [A

]

4 5 6 7 80

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

SchaltverlusteIGBT,Hochsetzsteller(typisch)switchinglossesIGBT,Boost(typical)Eon=f(IC),Eoff=f(IC)VGE=±15V,RGon=10Ω,RGoff=10Ω,VCE=500V

IC [A]

E [m

J]

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3Eon, Tvj = 125°CEoff, Tvj = 125°CEon, Tvj = 150°CEoff, Tvj = 150°C

Datasheet 7 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

SchaltverlusteIGBT,Hochsetzsteller(typisch)switchinglossesIGBT,Boost(typical)Eon=f(RG),Eoff=f(RG)VGE=±15V,VCE=500V,IC=25A

RG [Ω]

E [m

J]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

1

2

3Eon, Tvj = 125°CEoff, Tvj = 125°CEon, Tvj = 150°CEoff, Tvj = 150°C

SchaltzeitenIGBT,Hochsetzsteller(typisch)switchingtimesIGBT,Boost(typical)tdon=f(IC),tr=f(IC),tdoff=f(IC),tf=f(IC)VGE=±15V,RGon=10Ω,RGoff=10Ω,VCE=500V,Tvj=150°C

IC [A]

t [µ

s]

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500,001

0,01

0,1

1

10tdon

trtdoff

tf

SchaltzeitenIGBT,Hochsetzsteller(typisch)switchingtimesIGBT,Boost(typical)tdon=f(RG),tr=f(RG),tdoff=f(RG),tf=f(RG)VGE=±15V,RGon=10Ω,RGoff=10Ω,VCE=500V,IC=25A,Tvj=150°C

RG [Ω]

t [µ

s]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000,01

0,1

1

10tdon

trtdoff

tf

TransienterWärmewiderstandIGBT,HochsetzstellertransientthermalimpedanceIGBT,BoostZthJH=f(t)

t [s]

Zth

JH [K

/W]

0,001 0,01 0,1 1 100,001

0,01

0,1

1ZthJH : IGBT

i:ri[K/W]:τi[s]:

10,0260,0006

20,0840,0105

30,2820,11

40,2810,11

Datasheet 8 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Hochsetzsteller(RBSOA)reversebiassafeoperatingareaIGBT,Boost(RBSOA)IC=f(VCE)VGE=±15V,RGoff=10Ω,Tvj=150°C

VCE [V]

IC [A

]

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240IC, ModulIC, Chip

DurchlasskennliniederDiode,Hochsetzsteller(typisch)forwardcharacteristicofDiode,Boost(typical)IF=f(VF)

VF [V]

IF [A

]

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

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

SchaltverlusteDiode,Hochsetzsteller(typisch)switchinglossesDiode,Boost(typical)Erec=f(IF)RGon=10Ω,VCE=600V

IF [A]

E [m

J]

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50Erec, Tvj = 125°C; Erec, Tvj = 150°C

SchaltverlusteDiode,Hochsetzsteller(typisch)switchinglossesDiode,Boost(typical)Erec=f(RG)IF=25A,VCE=600V

RG [Ω]

E [m

J]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50Erec, Tvj = 125°C; Erec, Tvj = 150°C

Datasheet 9 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

TransienterWärmewiderstandDiode,HochsetzstellertransientthermalimpedanceDiode,BoostZthJH=f(t)

t [s]

Zth

JH [K

/W]

0,001 0,01 0,1 1 100,01

0,1

1

10ZthJH : Diode

i:ri[K/W]:τi[s]:

10,0470,0004

20,1160,0033

30,2170,0213

40,5140,121

DurchlasskennliniederBypass-Diode(typisch)forwardcharacteristicofBypass-Diode(typical)IF=f(VF)

VF [V]

IF [A

]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,20

10

20

30

40

50

60

70

80

90Tvj = 25°CTvj = 110°CTvj = 150°C

TransienterWärmewiderstandBypass-DiodetransientthermalimpedanceBypass-DiodeZthJH=f(t)

t [s]

Zth

JH [K

/W]

0,001 0,01 0,1 1 100,01

0,1

1

10ZthJH: Diode

i:ri[K/W]:τi[s]:

10,0480,0018

20,1080,0163

30,3540,0869

40,360,238

DurchlasskennliniederVerpolschutzDiodeA(typisch)forwardcharacteristicofInverse-polarityprotectiondiodeA(typical)IF=f(VF)

VF [V]

IF [A

]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,40

5

10

15

20

25

30Tvj = 25°CTvj = 110°CTvj = 150°C

Datasheet 10 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

TransienterWärmewiderstandVerpolschutzDiodeAtransientthermalimpedanceInverse-polarityprotectiondiodeAZthJH=f(t)

t [s]

Zth

JH [K

/W]

0,001 0,01 0,1 1 100,01

0,1

1

10ZthJH: Diode

i:ri[K/W]:τi[s]:

10,1130,0016

20,3080,0135

30,4490,0861

40,440,0861

NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)R=f(T)

TNTC [°C]

R[Ω

]

0 20 40 60 80 100 120 140 160100

1000

10000

100000Rtyp

Datasheet 11 V3.02020-05-08

FS3L200R10W3S7F_B11

Schaltplan/Circuitdiagram

Gehäuseabmessungen/Packageoutlines

A-A ( 20 : 1 )B-B ( 5 : 1 )

A-A ( 20 : 1 )

B-B ( 5 : 1 )

B

B

AA

B

B

AA

DC1+

pcb hole pattern

DC1N DC1- DC2- DC2N DC2+

GC2PVC+

GA1

BSTA+

EA1

GA2

EC1GC1

BSTC+PVB-PVA-PVB+ BSTB+

PVA+ EA2

BSTA-

EB1 GB1

NTC1

NTC2

EC2

BSTC-

PVC-

BSTB- GB2

EB2

Katalogzeichnungrestricted

Toleranzrechnung: siehe Zeichnung D00132867

Kunststoffteile ausgelegt nach Toleranzgruppe 5

KundenzeichnungProdukt-Datenblatt-Zeichnung (PDZ)

109,90,45

620,45

5,4

0,1 2x

98,8965

01,6

20,824

1,64,8

14

20,824

0

14

20,824

4,8

20,82404,

087,28

20,08

23,28

32,88

36,08

47,43

7,28

10,48

20,08

23,28

29,68

32,88

36,08

0

4,08

7,28

13,68

20,08

23,28

36,08

7,28

20,08

23,28

32,88

36,08

47,43

16,447°

40

8

Laserbeschriftung 8mm x 40mm

109,850,3

5,4

0,1

620,2

(MP0

1-MP

02)

020

49,68 20 43

49,68

(0,866) 1 D E0,7

A

53x

pin grid 3,2mm

tolerance of pcb hole pattern if not specified otherwise

hole specification for contacts: see AN 2009-01

diameters of drill: 1,15mmcopper thickness in hole: 25-50µm

0,1

MP01

MP02

0,25

ABC

2x

14

47,425

5,4

0,1

0,25

ADE

0,25

ADE

A1 A2

A3 A4

Dimensions according to ISO 14405 GG (Method of Least Squares)

Geometrical features according to Method of Least Squares

Coordinates in the center of geometrical features

Evaluation direction complies the orientaion of the reference systems ABC

Reference geometry according to CAD geometry with general tolerance 0,1 A B C

0,1 A B C

14

0

14

20,824

4,8

20,824

01,6

20,824

1,64,8

14

20,824

98,8965

47,425

0

4,08

7,28

13,68

20,08

23,28

36,08

7,28

20,08

23,28

32,88

36,08

47,43

04,08

7,28

20,08

23,28

32,88

36,08

47,43

7,28

10,48

20,08

23,28

29,68

32,88

36,08

16,447°

Laserbeschriftung 8mm x 40mm

1

8

40

(0,866) 1,05 D E0,75

A

53x

A3

A1

A4

A2

5,4

0,1

5,4

0,1

109,850,45

0,25

ADE

020

49,68 20 43

49,68

0,25

ADE

Inspection characteristic XCD_01 as check dimension with Cpk >= 1,67.

Prüfmerkmal XCD_01 als Prüfmaß mit Cpk >= 1,67. Maße nach ISO 14405 GG (Methode der kleinsten Quadrate (MKQ)).Geometrieelemente nach Methode der kleinsten Quadrate (MKQ).Koordinaten in der Mitte der Geometrieelemente. Auswerterichtung entspricht der Orientierung des Bezugssystems A B CSollgeometrie nach CAD-Modell mit Allgemeintoleranz

620,45

(MP

01-M

P02)

2, Positionstolernaz Pine:Basis of the calculation.a, press-fit drill hole diameter 1,15 +0/-0,03mm (Application note: AN2009-01) With a copper thickness of 25µm to 50µm in the hole and a tin layer of about 1µm for tin applied chemically, an end hole diameter is obtained as the test dimension. Due to the thinner tin layer thickness, this diameter is alwayshighe than the value of 1mm stated in the standard (IEC 60352-5). The final hole diameter under consideration of the drilling diameter, copper thickness and tin layer, is typically between 1.02mm and 1.09mm. b, 2layer FR4 pcb TG150 1,6mm +/-10% thickness. Source: "PressFIT Pin Investigation" [T.Reiter, P.Bayer, 2011] c, - End hole diameter: ø1,05 - Tolerance of PCB pattern: ±0,05- Pin point dimensions: o0,3-0,15- Positional radial tolerances: ±0,2 - Pin inserted @45° =0,2+0,21 =0,41mm R=0,41 > ø0,82mm

0

44,4

47,4

49,7

44,4

47,4

49,7

0

14

26

14

26

Toleranzklassen

12,20,1

recommended design hight

12,20,1

recommended design hight12,20,1

recommended design hight 2

MP01

MP02

1,6

1,6

MP02

MP02

0

25

25

0

25

25

12

2x

accord

ing to s

crew h

ead w

asher

3,5 4x

0

4,88

11,2

20,824

4,88

11,214,417,6

24

0

4,08

7,28

10,48

13,68

16,88

20,08

23,28

29,68

32,88

36,08

4,08

7,28

10,48

13,68

16,88

20,08

23,28

29,68

32,88

36,08

(4,2)

B

(3,4)

C

(2,3) Dome0,25 A B C4x

dimensioned for EJOT Delta PT WN5451 25

choose length according to pcb thickness

4x

A

(12)

(16,4)

TrademarksAllreferencedproductorservicenamesandtrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners.

Edition2020-05-08

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