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    IGBT研发进展

    2019-05-04
    IGBT(绝缘(yuan)栅双极晶体(ti)管)作(zuo)为新(xin)型电(dian)(dian)力半导体(ti)场控自关断器(qi)件(jian),集功率MOSFET的(de)高(gao)(gao)速性能与双极性器(qi)件(jian)的(de)低(di)电(dian)(dian)阻(zu)于一体(ti),具(ju)有输进阻(zu)抗高(gao)(gao),电(dian)(dian)压(ya)控制功耗低(di),控制电(dian)(dian)路简单,耐高(gao)(gao)压(ya),承受电(dian)(dian)流大等(deng)特性,在各种电(dian)(dian)力变(bian)换(huan)中获得(de)极广(guang)泛(fan)的(de)应用。与此同(tong)时,各大半导体(ti)生产厂商不断开(kai)发IGBT的(de)高(gao)(gao)耐压(ya)、大电(dian)(dian)流、高(gao)(gao)速、低(di)饱和压(ya)降、高(gao)(gao)可靠、低(di)本钱技术(shu),主要采用1um以(yi)下制作(zuo)工艺,研制开(kai)发取(qu)得(de)一些新(xin)进展。

    1、低功率IGBT

    IGBT应用范围(wei)一般(ban)都在600V、1KA、1KHz以上(shang)区域(yu),为满足(zu)家(jia)电(dian)行(xing)(xing)业(ye)的发展需求,摩(mo)托罗拉(la)、ST半导体、三菱等(deng)(deng)公司(si)推出低(di)功率(lv)IGBTJ9九游会AG产品 ,实用于家(jia)电(dian)行(xing)(xing)业(ye)的微波炉、洗衣机、电(dian)磁灶、电(dian)子整流器、照相机等(deng)(deng)J9九游会AG产品 的应用。

    2、U-IGBT

    U(沟(gou)槽(cao)结构)--IGBT是在管芯上刻槽(cao),芯片元胞(bao)内部形成沟(gou)槽(cao)式栅极。采(cai)用沟(gou)道结构后,可进(jin)一步缩小元胞(bao)尺寸(cun)(cun),减少(shao)沟(gou)道电(dian)(dian)阻,进(jin)步电(dian)(dian)流密度,制造相(xiang)同额(e)定电(dian)(dian)流而芯片尺寸(cun)(cun)最少(shao)的J9九游会AG产品 。现有多家公司生产各种U-IGBTJ9九游会AG产品 ,适(shi)用低(di)电(dian)(dian)压驱(qu)动、表(biao)面(mian)贴装的要求。

    3、NPT-IGBT

    NPT(非穿通型)--IGBT采用薄硅(gui)片技(ji)术,以离子(zi)注进(jin)发射区代替高(gao)复杂、高(gao)本(ben)(ben)钱的(de)厚层(ceng)高(gao)阻外(wai)延(yan),可(ke)(ke)降低(di)生产本(ben)(ben)钱25%左右,耐(nai)压越高(gao)本(ben)(ben)钱差越大,在性能上更具有特(te)色,高(gao)速、低(di)损耗(hao)、正温度系数(shu),无(wu)锁定效应,在设计600-1200V的(de)IGBT时,NPT-IGBT可(ke)(ke)靠(kao)性最高(gao)。西门子(zi)公司可(ke)(ke)提供600V、1200V、1700V系列J9九游会AG产品 和6500V高(gao)压IGBT,并推出低(di)饱和压降DLC型NPT-IGBT,依(yi)克赛(sai)斯(si)、哈里斯(si)、英特(te)西尔、东芝等(deng)公司也相(xiang)继(ji)研制出NPT-IGBT及其模(mo)块系列,富士电机、摩托(tuo)罗拉(la)等(deng)在研制之中,NPT型正成为IGBT发展方向。

    4、SDB--IGBT

    鉴于(yu)(yu)目前厂家对IGBT的开发非常重(zhong)视,三星、快(kuai)捷(jie)等公司采用SDB(硅(gui)片直接键合)技术,在IC生产线上制作第四代高速IGBT及(ji)模(mo)块系(xi)列(lie)J9九游会AG产品 ,特点为高速,低饱(bao)和压(ya)降,低拖(tuo)尾电流(liu),正(zheng)温度(du)系(xi)数易(yi)于(yu)(yu)并联,在600V和1200V电压(ya)范围性(xing)能优良,分为UF、RUF两大(da)系(xi)统。

    5、超快速IGBT

    国际整流器IR公司的(de)(de)研(yan)发重(zhong)点在于(yu)减(jian)少IGBT的(de)(de)拖尾(wei)效应(ying),使(shi)其能(neng)快速关(guan)(guan)断(duan),研(yan)制(zhi)的(de)(de)超(chao)快速IGBT可最大(da)限度(du)地减(jian)少拖尾(wei)效应(ying),关(guan)(guan)断(duan)时(shi)间(jian)不超(chao)过2000ns,采用(yong)特殊高能(neng)照射分层技术,关(guan)(guan)断(duan)时(shi)间(jian)可在100ns以(yi)下,拖尾(wei)更短,重(zhong)点J9九游会AG产品 专(zhuan)为电机控制(zhi)而设计,现有(you)6种(zhong)型号(hao),另可用(yong)在大(da)功(gong)率电源变(bian)换器中。

    6、IGBT/FRD

    IR公司在IGBT基础(chu)上推出(chu)两款结合(he)FRD(快速恢复二(er)极管)的新(xin)型器件,IGBT/FRD有效结合(he),将转换(huan)状态(tai)的损(sun)耗减少(shao)20%,采用TO-247外型封装,额定规格为(wei)1200V、25、50、75、100A,用于电(dian)机驱动和功率转换(huan),以IGBT及FRD为(wei)基础(chu)的新(xin)技(ji)术便(bian)于器件并联(lian),在多芯片模块中(zhong)实现更均匀(yun)的温度,进步整体可靠(kao)性(xing)。

    7、IGBT功(gong)率模块

    IGBT功(gong)率(lv)(lv)模(mo)块(kuai)(kuai)采(cai)(cai)用(yong)IC驱动(dong),各种驱动(dong)保护(hu)电(dian)(dian)路,高(gao)(gao)性能(neng)IGBT芯片,新(xin)型封装(zhuang)技术,从复合功(gong)率(lv)(lv)模(mo)块(kuai)(kuai)PIM发展(zhan)到智能(neng)功(gong)率(lv)(lv)模(mo)块(kuai)(kuai)IPM、电(dian)(dian)力电(dian)(dian)子积木PEBB、电(dian)(dian)力模(mo)块(kuai)(kuai)IPEM。PIM向高(gao)(gao)压大(da)电(dian)(dian)流(liu)发展(zhan),其J9九游会AG产品 水平(ping)为(wei)1200-1800A/1800-3300V,IPM除用(yong)于(yu)变频调速(su)外,600A/2000V的(de)IPM已用(yong)于(yu)电(dian)(dian)力机(ji)车VVVF逆变器。平(ping)面低电(dian)(dian)感封装(zhuang)技术是大(da)电(dian)(dian)流(liu)IGBT模(mo)块(kuai)(kuai)为(wei)有源(yuan)器件(jian)(jian)的(de)PEBB,用(yong)于(yu)舰艇上的(de)导(dao)弹(dan)发射装(zhuang)置。IPEM采(cai)(cai)用(yong)共烧(shao)瓷片多芯片模(mo)块(kuai)(kuai)技术组(zu)装(zhuang)PEBB,大(da)大(da)降低电(dian)(dian)路接(jie)线电(dian)(dian)感,进(jin)步系统(tong)效(xiao)率(lv)(lv),现(xian)已开发成功(gong)第二代IPEM,其中所有的(de)无(wu)源(yuan)元件(jian)(jian)以埋层方式掩埋在(zai)衬底中。智能(neng)化、模(mo)块(kuai)(kuai)化成为(wei)IGBT发展(zhan)热门。

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