有無緩沖區(qū)決定了IGBT具有不同特性。有N*緩沖區(qū)的IGBT稱為非對稱型IGBT,也稱穿通型IGBT。它具有正向壓降小、犬斷時間短、關(guān)斷時尾部電流小等優(yōu)點,但其反向阻斷能力相對較弱。無N-緩沖區(qū)的IGBT稱為對稱型IGBT,也稱非穿通型IGBT。它具有較強的正反向阻斷能力,但它的其他特性卻不及非對稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡化等效電路表明,IGBT是由GTR與MOSFET組成的達林頓結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中的部分是MOSFET驅(qū)動,另一部分是厚基區(qū)PNP型晶體管。五、IBGT的工作原理簡單來說,IGBT相當于一個由MOSFET驅(qū)動的厚基區(qū)PNP型晶體管,它的簡化等效電路如圖2-42(b)所示,圖中的RN為PNP晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。從該等效電路可以清楚地看出,IGBT是用晶體管和MOSFET組成的達林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合器件。岡為圖中的晶體管為PNP型晶體管,MOSFET為N溝道場效應(yīng)晶體管,所以這種結(jié)構(gòu)的IGBT稱為N溝道IIGBT,其符號為N-IGBT。類似地還有P溝道IGBT,即P-IGBT。IGBT的電氣圖形符號如圖2-42(c)所示。IGBT是—種場控器件,它的開通和關(guān)斷由柵極和發(fā)射極間電壓UGE決定,當柵射電壓UCE為正且大于開啟電壓UCE(th)時,MOSFET內(nèi)形成溝道并為PNP型晶體管提供基極電流進而使IGBT導(dǎo)通,此時,從P+區(qū)注入N-的空穴。 英飛凌IGBT模塊電氣性能較好且可靠性比較高,在設(shè)計靈活性上也絲毫不妥協(xié)。上海英飛凌infineonIGBT模塊
20-電流檢測區(qū)域;201-第二發(fā)射極單元;202-第三發(fā)射極單元;30-接地區(qū)域;100-公共柵極單元;200-公共集電極單元;40-檢測電阻;2-第1發(fā)射極單元金屬;3-空穴收集區(qū)電極金屬;4-氧化物;5-多晶硅;6-n+源區(qū);7-p阱區(qū);8-空穴收集區(qū);9-n型耐壓漂移層;11-p+區(qū);12-公共集電極金屬;13-接觸多晶硅;50-半導(dǎo)體功率模塊;51-igbt芯片;52-驅(qū)動集成塊;521-模塊引線端子;522-導(dǎo)線;60-dcb板。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖1所示,igbt器件是由bjt(bipolarjunctiontransistor,雙極型三極管)和mos(metaloxidesemiconductor,絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件。在實際應(yīng)用中,igbt器件兼有mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,金氧半場效晶體管)的高輸入阻抗和gtr(gianttransistor,電力晶體管)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。 湖北哪里有英飛凌infineonIGBT模塊哪里有賣的各代的IGBT芯片都有自己適合工作的開關(guān)頻率,不能亂選型,IGBT頻率與型號的后綴相關(guān)。
盡量不要用手觸摸驅(qū)動端子部分,當必須要觸摸模塊端子時,要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進行放電后,再觸摸;在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動端子時,在配線未接好之前請先不要接上模塊;盡量在底板良好接地的情況下操作。在應(yīng)用中有時雖然保證了柵極驅(qū)動電壓沒有超過柵極比較大額定電壓,但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合,也會產(chǎn)生使氧化層損壞的振蕩電壓。為此,通常采用雙絞線來傳送驅(qū)動信號,以減少寄生電感。在柵極連線中串聯(lián)小電阻也可以抑制振蕩電壓。此外,在柵極—發(fā)射極間開路時,若在集電極與發(fā)射極間加上電壓,則隨著集電極電位的變化,由于集電極有漏電流流過,柵極電位升高,集電極則有電流流過。這時,如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓,則有可能使IGBT發(fā)熱及至損壞。在使用IGBT的場合,當柵極回路不正?;驏艠O回路損壞時(柵極處于開路狀態(tài)),若在主回路上加上電壓,則IGBT就會損壞,為防止此類故障,應(yīng)在柵極與發(fā)射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。在安裝或更換IGBT模塊時,應(yīng)十分重視IGBT模塊與散熱片的接觸面狀態(tài)和擰緊程度。為了減少接觸熱阻,比較好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風(fēng)扇。
1979年,MOS柵功率開關(guān)器件作為IGBT概念的先驅(qū)即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結(jié)構(gòu)(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(shù)的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計。后來,通過采用PT(穿通)型結(jié)構(gòu)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(shù)進步,以及采用對應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設(shè)計的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計規(guī)則從5微米先進到3微米。90年代中期,溝槽柵結(jié)構(gòu)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(shù)實現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變,先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu),繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu),這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進到非穿通(NPT)型技術(shù),是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。 IGBT命名方式中,能體現(xiàn)IGBT芯片的年代。
晶閘管的正向漏電流比一般硅二極管反向漏電流大,且隨著管子正向陽極電壓升高而增大。當陽極電壓升到足夠大時,會使晶閘管導(dǎo)通,稱為正向轉(zhuǎn)折或“硬開通”。多次硬開通會損壞管子。2.晶閘管加上正向陽極電壓后,還必須加上觸發(fā)電壓,并產(chǎn)生足夠的觸發(fā)電流,才能使晶閘管從阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。觸發(fā)電流不夠時,管子不會導(dǎo)通,但此時正向漏電流隨著增大而增大。晶閘管只能穩(wěn)定工作在關(guān)斷和導(dǎo)通兩個狀態(tài),沒有中間狀態(tài),具有雙穩(wěn)開關(guān)特性。是一種理想的無觸點功率開關(guān)元件。3.晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通,門極完全失去控制作用。要關(guān)斷晶閘管,必須使陽極電流《維持電流,對于電阻負載,只要使管子陽極電壓降為零即可。為了保證晶閘管可靠迅速關(guān)斷,通常在管子陽極電壓互降為零后,加上一定時間的反向電壓。晶閘管主要特性參數(shù)1.正反向重復(fù)峰值電壓——額定電壓(VDRM、VRRM取其小者)2.額定通態(tài)平均電流IT(AV)——額定電流(正弦半波平均值)3.門極觸發(fā)電流IGT,門極觸發(fā)電壓UGT,(受溫度變化)4.通態(tài)平均電壓UT(AV)即管壓降5.維持電流IH與掣住電流IL6.開通與關(guān)斷時間晶閘管合格證基本參數(shù)IT(AV)=A。 Infineon目前共有5代IGBT。上海英飛凌infineonIGBT模塊工廠直銷
三項整流橋+6單元的三項全橋IGBT拓撲:以FP開頭。上海英飛凌infineonIGBT模塊
空穴收集區(qū)8可以處于與第1發(fā)射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,在終端保護區(qū)域的p+場限環(huán)也可以成為空穴收集區(qū)8,本發(fā)明實施例對此不作限制說明。因此,本發(fā)明實施例提供的igbt芯片在電流檢測過程中,通過檢測電阻上產(chǎn)生的電壓,得到工作區(qū)域的電流大小。但是,在實際檢測過程中,檢測電阻上的電壓同時抬高了電流檢測區(qū)域的mos溝槽溝道對地電位,即相當降低了電流檢測區(qū)域的柵極電壓,從而使電流檢測區(qū)域的mos的溝道電阻增加。當電流檢測區(qū)域的電流越大時,電流檢測區(qū)域的mos的溝道電阻就越大,從而使檢測電壓在工作區(qū)域的電流越大,導(dǎo)致電流檢測區(qū)域的電流與工作區(qū)域電流的比例關(guān)系偏離增大,產(chǎn)生大電流下的信號失真,造成工作區(qū)域在大電流或異常過流的檢測精度低。而本發(fā)明實施例中電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元相當于沒有公共柵極單元提供驅(qū)動,即對于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測電流,從而避免了檢測電流受公共柵極單元的電壓的影響,以及測試電壓的影響而產(chǎn)生信號的失真,即避免了公共柵極單元因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?,從而提高了檢測電流的精度。實施例二:在上述實施例的基礎(chǔ)上。 上海英飛凌infineonIGBT模塊