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來源: 發(fā)布時間:2024-01-26

    圖1所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構,N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)(包括P+和P一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進行導電調制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關斷。IGBT的驅動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N一層的空穴(少子),對N一層進行電導調制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。IGBT和可控硅區(qū)別IGBT與晶閘管1.整流元件(晶閘管)簡單地說:整流器是把單相或三相正弦交流電流通過整流元件變成平穩(wěn)的可調的單方向的直流電流。其實現(xiàn)條件主要是依靠整流管。 比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制,其比較好值一般取為15V左右。甘肅代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售

    MOSFET存在導通電阻高的缺點,但IGBT克服了這一缺點,在高壓時IGBT仍具有較低的導通電阻??偟膩碚f,MOSFET優(yōu)點是高頻特性好,可以工作頻率可以達到幾百kHz、上MHz,缺點是導通電阻大在高壓大電流場合功耗較大;而IGBT在低頻及較大功率場合下表現(xiàn),其導通電阻小,耐壓高。選擇MOS管還是IGBT?在電路中,選用MOS管作為功率開關管還是選擇IGBT管,這是工程師常遇到的問題,如果從系統(tǒng)的電壓、電流、切換功率等因素作為考慮,可以總結出以下幾點:人們常問:“是MOSFET好還是IGBT好?”其實兩者沒有什么好壞之分,i主要的還是看其實際應用情況。關于MOSFET與IGBT的區(qū)別,您若還有疑問,可以詳詢冠華偉業(yè)。深圳市冠華偉業(yè)科技有限公司,主要代理WINSOK微碩中低壓MOS管產(chǎn)品,產(chǎn)品用于、LED/LCD驅動板、馬達驅動板、快充、、液晶顯示器、電源、小家電、醫(yī)療產(chǎn)品、藍牙產(chǎn)品、電子秤、車載電子、網(wǎng)絡類產(chǎn)品、民用家電、電腦周邊及各種數(shù)碼產(chǎn)品。 吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷這些IGBT是汽車級別的,屬于特種模塊,價格偏貴。

    1979年,MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來,通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個明顯改進,這是隨著硅片上外延的技術進步,以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構,其設計規(guī)則從5微米先進到3微米。90年代中期,溝槽柵結構又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術實現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結構。[4]在這種溝槽結構中,實現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結構也得到了急劇的轉變,先是采用非穿通(NPT)結構,繼而變化成弱穿通(LPT)結構,這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結構演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術,是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。

    西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結構和工作原理絕緣柵雙極型晶體管是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。西門康IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。在西門康IGBT得到大力發(fā)展之前,功率場效應管MOSFET被用于需要快速開關的中低壓場合,晶閘管、GTO被用于中高壓領域。MOSFET雖然有開關速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅動電路簡單的優(yōu)點;但是,在200V或更高電壓的場合,MOSFET的導通電阻隨著擊穿電壓的增加會迅速增加,使得其功耗大幅增加,存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優(yōu)異的低正向導通壓降特性,雖然可以得到高耐壓、大容量的元件,但是它要求的驅動電流大,控制電路非常復雜,而且交換速度不夠快。 IGBT的伏安特性是指以柵源電壓Ugs為參變量時,漏極電流與柵極電壓之間的關系曲線。

    對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種igbt器件的結構圖;圖2為本發(fā)明實施例提供的一種電流敏感器件的結構圖;圖3為本發(fā)明實施例提供的一種kelvin連接示意圖;圖4為本發(fā)明實施例提供的一種檢測電流與工作電流的曲線圖;圖5為本發(fā)明實施例提供的一種igbt芯片的結構示意圖;圖6為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的結構示意圖;圖7為本發(fā)明實施例提供的一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖9為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖10為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖11為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖12為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖13為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖14為本發(fā)明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖15為本發(fā)明實施例提供的一種半導體功率模塊的結構示意圖;圖16為本發(fā)明實施例提供的一種半導體功率模塊的連接示意圖。圖標:1-電流傳感器;10-工作區(qū)域;101-第1發(fā)射極單元。 電動汽車概念也火的一塌糊涂,西門康推出了650V等級的IGBT,專門用于電動汽車行業(yè)。甘肅進口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售

非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。甘肅代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售

    作為工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20的公共集電極單元200。此外,當空穴收集區(qū)8內(nèi)設置有溝槽時,如圖10所示,此時空穴收集區(qū)8中的溝槽與空穴收集區(qū)電極金屬3接觸,即接觸多晶硅13??蛇x的,在圖7的基礎上,圖11為圖7中的空穴收集區(qū)電極金屬3按照b-b’方向的橫截圖,如圖11所示,此時,電流檢測區(qū)域20的空穴收集區(qū)8與空穴收集區(qū)電極金屬3接觸,且,與p阱區(qū)7連通;當空穴收集區(qū)8通過設置有多晶硅5的溝槽與p阱區(qū)7隔離時,橫截面如圖12所示,此時,如果工作區(qū)域10設置有多晶硅5的溝槽終止于空穴收集區(qū)8的邊緣時,則橫截面如圖13所示,且,空穴收集區(qū)8內(nèi)是不包含設置有多晶硅5的溝槽的情況。此外,當空穴收集區(qū)8內(nèi)包含設置有多晶硅5的溝槽時,如圖14所示,此時,空穴收集區(qū)8的溝槽通過p阱區(qū)7與工作區(qū)域10內(nèi)的設置有多晶硅5的溝槽隔離,這里空穴收集區(qū)8的溝槽與公共集電極金屬接觸并重合。因此,本發(fā)明實施例提供的一種igbt芯片,在電流檢測區(qū)域20內(nèi)沒有開關控制電級,即使有溝槽mos結構,溝槽中的多晶硅5也與公共集電極單元200接觸,且,與公共柵極單元100絕緣。又由于電流檢測區(qū)域20中的空穴收集區(qū)8為p型區(qū),可以與工作區(qū)域10的p阱區(qū)7在芯片橫向上聯(lián)通為一體。 甘肅代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售