IGBT（絕緣柵雙極晶體管）
2005/12/10 15:05:59 電源在線網
IGBT（絕緣柵雙極晶體管）作為新型電力半導體場控自關斷器件，集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體，具有輸入阻抗高，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用。與此同時，各大半導體生產廠商不斷開發IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠、低成本技術，主要采用1ｕm以下制作工藝，研制開發取得一些新進展。
1、低功率IGBT
IGBT應用范圍一般都在600V、1KA、1KHz以上區域，為滿足家電行業的發展需求,摩托羅拉、ST半導體、三菱等公司推出低功率IGBT產品，實用于家電行業的微波爐、洗衣機、電磁灶、電子整流器、照相機等產品的應用。
2、U-IGBT
U（溝槽結構）--TGBT是在管芯上刻槽，芯片元胞內部形成溝槽式柵極。采用溝道結構后,可進一步縮小元胞尺寸，減少溝道電阻，提高電流密度,制造相同額定電流而芯片尺寸最少的產品。現有多家公司生產各種U—IGBT產品，適用低電壓驅動、表面貼裝的要求。
3、NPT-IGBT
NPT（非傳統型）--IGBT采用薄硅片技術，以離子注入發射區代替高復雜、高成本的厚層高阻外延,可降低生產成本25%左右，耐壓越高成本差越大，在性能上更具有特色，高速、低損耗、正溫度系數,無鎖定效應，在設計600—1200V的IGBT時，NPT—IGBT可靠性最高。西門子公司可提供600V、1200V、1700V系列產品和6500V高壓IGBT，并推出低飽和壓降DLC型NPT—IGBT，依克賽斯、哈里斯、英特西爾、東芝等公司也相繼研制出NPT—IGBT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發展方向。
4、SDB--IGBT
鑒于目前廠家對IGBT的開發非常重視，三星、快捷等公司采用SDB（硅片直接鍵合）技術,在IC生產線上制作第四代高速IGBT及模塊系列產品，特點為高速，低飽和壓降，低拖尾電流，正溫度系數易于并聯，在600V和1200V電壓范圍性能優良，分為UF、RUF兩大系統。
5、超快速IGBT
國際整流器IR公司的研發重點在于減少IGBT的拖尾效應，使其能快速關斷，研制的超快速IGBT可最大限度地減少拖尾效應，關斷時間不超過2000ns,采用特殊高能照射分層技術，關斷時間可在100ns以下,拖尾更短,重點產品專為電機控制而設計，現有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基礎上推出兩款結合FRD（快速恢復二極管）的新型器件，IGBT/FRD有效結合,將轉換狀態的損耗減少20%，采用TO—247外型封裝，額定規格為1200V、25、50、75、100A，用于電機驅動和功率轉換，以IGBT及FRD為基礎的新技術便于器件并聯，在多芯片模塊中實現更平均的溫度，提高整體可靠性。
7、IGBT功率模塊
IGBT功率模塊采用IC驅動，各種驅動保護電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術，從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發展，其產品水平為1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于變頻調速外,600A/2000V的IPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的導彈發射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術組裝PEBB，大大降低電路接線電感，提高系統效率，現已開發成功第二代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發展熱點。
1、低功率IGBT
IGBT應用范圍一般都在600V、1KA、1KHz以上區域，為滿足家電行業的發展需求,摩托羅拉、ST半導體、三菱等公司推出低功率IGBT產品，實用于家電行業的微波爐、洗衣機、電磁灶、電子整流器、照相機等產品的應用。
2、U-IGBT
U（溝槽結構）--TGBT是在管芯上刻槽，芯片元胞內部形成溝槽式柵極。采用溝道結構后,可進一步縮小元胞尺寸，減少溝道電阻，提高電流密度,制造相同額定電流而芯片尺寸最少的產品。現有多家公司生產各種U—IGBT產品，適用低電壓驅動、表面貼裝的要求。
3、NPT-IGBT
NPT（非傳統型）--IGBT采用薄硅片技術，以離子注入發射區代替高復雜、高成本的厚層高阻外延,可降低生產成本25%左右，耐壓越高成本差越大，在性能上更具有特色，高速、低損耗、正溫度系數,無鎖定效應，在設計600—1200V的IGBT時，NPT—IGBT可靠性最高。西門子公司可提供600V、1200V、1700V系列產品和6500V高壓IGBT，并推出低飽和壓降DLC型NPT—IGBT，依克賽斯、哈里斯、英特西爾、東芝等公司也相繼研制出NPT—IGBT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發展方向。
4、SDB--IGBT
鑒于目前廠家對IGBT的開發非常重視，三星、快捷等公司采用SDB（硅片直接鍵合）技術,在IC生產線上制作第四代高速IGBT及模塊系列產品，特點為高速，低飽和壓降，低拖尾電流，正溫度系數易于并聯，在600V和1200V電壓范圍性能優良，分為UF、RUF兩大系統。
5、超快速IGBT
國際整流器IR公司的研發重點在于減少IGBT的拖尾效應，使其能快速關斷，研制的超快速IGBT可最大限度地減少拖尾效應，關斷時間不超過2000ns,采用特殊高能照射分層技術，關斷時間可在100ns以下,拖尾更短,重點產品專為電機控制而設計，現有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基礎上推出兩款結合FRD（快速恢復二極管）的新型器件，IGBT/FRD有效結合,將轉換狀態的損耗減少20%，采用TO—247外型封裝，額定規格為1200V、25、50、75、100A，用于電機驅動和功率轉換，以IGBT及FRD為基礎的新技術便于器件并聯，在多芯片模塊中實現更平均的溫度，提高整體可靠性。
7、IGBT功率模塊
IGBT功率模塊采用IC驅動，各種驅動保護電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術，從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發展，其產品水平為1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于變頻調速外,600A/2000V的IPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的導彈發射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術組裝PEBB，大大降低電路接線電感，提高系統效率，現已開發成功第二代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發展熱點。
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