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IGBT模塊的分類

更新時間:2014-10-09      瀏覽次數(shù):3726

    研發(fā)進(jìn)展IGBT(絕緣柵雙極晶體管)作為新型電力半導(dǎo)體場控自關(guān)斷器件,集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體,具有輸進(jìn)阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電力變換中獲得極廣泛的應(yīng)用。與此同時,各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商不斷開發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠、低本錢技術(shù),主要采用1um以下制作工藝,研制開發(fā)取得一些新進(jìn)展。
1、低功率IGBT
IGBT應(yīng)用范圍一般都在600V1KA、1KHz以上區(qū)域,為滿足家電行業(yè)的發(fā)展需求,摩托羅拉、ST半導(dǎo)體、三菱等公司推出低功率IGBT產(chǎn)品,實用于家電行業(yè)的微波爐、洗衣機、電磁灶、電子整流器、照相機等產(chǎn)品的應(yīng)用。
2、U-IGBT
U(溝槽結(jié)構(gòu))--TGBT是在管芯上刻槽,芯片元胞內(nèi)部形成溝槽式柵極。采用溝道結(jié)構(gòu)后,可進(jìn)一步縮小元胞尺寸,減少溝道電阻,進(jìn)步電流密度,制造相同額定電流而芯片尺寸zui少的產(chǎn)品。現(xiàn)有多家公司生產(chǎn)各種UIGBT產(chǎn)品,適用低電壓驅(qū)動、表面貼裝的要求。
3、NPT-IGBT
NPT(非傳統(tǒng)型)--IGBT采用薄硅片技術(shù),以離子注進(jìn)發(fā)射區(qū)代替高復(fù)雜、高本錢的厚層高阻外延,可降低生產(chǎn)本錢25%左右,耐壓越高本錢差越大,在性能上更具有特色,高速、低損耗、正溫度系數(shù),無鎖定效應(yīng),在設(shè)計6001200VIGBT時,NPTIGBT可靠性zui高。西門子公司可提供600V、1200V1700V系列產(chǎn)品和6500V高壓IGBT,并推出低飽和壓降DLCNPTIGBT,依克賽斯、哈里斯、英特西爾、東芝等公司也相繼研制出NPTIGBT及其模塊系列,富士電機、摩托羅拉等在研制之中,NPT型正成為IGBT發(fā)展方向。
4、SDB--IGBT
鑒于目前廠家對IGBT的開發(fā)非常重視,三星、快捷等公司采用SDB(硅片直接鍵合)技術(shù),在IC生產(chǎn)線上制作第四代高速IGBT及模塊系列產(chǎn)品,特點為高速,低飽和壓降,低拖尾電流,正溫度系數(shù)易于并聯(lián),在600V1200V電壓范圍性能優(yōu)良,分為UF、RUF兩大系統(tǒng)。
5、超快速IGBT
整流器IR公司的研發(fā)重點在于減少IGBT的拖尾效應(yīng),使其能快速關(guān)斷,研制的超快速IGBT可zui大限度地減少拖尾效應(yīng),關(guān)斷時間不超過2000ns,采用特殊高能照射分層技術(shù),關(guān)斷時間可在100ns以下,拖尾更短,重點產(chǎn)品專為電機控制而設(shè)計,現(xiàn)有6種型號,另可用在大功率電源變換器中。
6、IGBT/FRD
IR公司在IGBT基礎(chǔ)上推出兩款結(jié)合FRD(快速恢復(fù)二極管)的新型器件,IGBT/FRD有效結(jié)合,將轉(zhuǎn)換狀態(tài)的損耗減少20%,采用TO247外型封裝,額定規(guī)格為1200V25、50、75、100A,用于電機驅(qū)動和功率轉(zhuǎn)換,以IGBTFRD為基礎(chǔ)的新技術(shù)便于器件并聯(lián),在多芯片模塊中實現(xiàn)更均勻的溫度,進(jìn)步整體可靠性。
7、IGBT功率模塊
IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動,各種驅(qū)動保護(hù)電路,高性能IGBT芯片,新型封裝技術(shù),從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展,其產(chǎn)品水平為12001800A/18003300V,IPM除用于變頻調(diào)速外,600A/2000VIPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB,大大降低電路接線電感,進(jìn)步系統(tǒng)效率,現(xiàn)已開發(fā)成功第二代IPEM,其中所有的無源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展熱門。

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