igbt功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管（igbt）構(gòu)成的功率模塊。由于igbt模塊為mosfet結(jié)構(gòu)，igbt的柵極通過(guò)一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離，具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī)，變頻器，變頻家電等領(lǐng)域。目錄1特點(diǎn)2應(yīng)用3注意事項(xiàng)4發(fā)展趨勢(shì)IGBT功率模塊特點(diǎn)編輯igbt功率模塊是電壓型控制，輸入阻抗大，驅(qū)動(dòng)功率小，控制電路簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，元件容量大等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)質(zhì)是個(gè)復(fù)合功率器件，它集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優(yōu)點(diǎn)于一體化。又因先進(jìn)的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低，開(kāi)關(guān)頻率高（可達(dá)20khz），這兩點(diǎn)非常顯著的特性，近西門子公司又推出低飽和壓降（）的npt-igbt性能更佳，相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦己在開(kāi)發(fā)研制新品種。IGBT功率模塊應(yīng)用編輯igbt是先進(jìn)的第三代功率模塊，工作頻率1-20khz,主要應(yīng)用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路，即dc/ac變換中。例電動(dòng)汽車、伺服控制器、ups、開(kāi)關(guān)電源、斬波電源、無(wú)軌電車等。問(wèn)世迄今有十年多歷史，幾乎己替代一切其它功率器件，例，單個(gè)元件電壓可達(dá)（pt結(jié)構(gòu)）一（npt結(jié)構(gòu)），電流可達(dá)。IGBT功率模塊注意事項(xiàng)編輯a,柵極與任何導(dǎo)電區(qū)要絕緣，以免產(chǎn)生靜電而擊穿。IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時(shí)，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。中國(guó)臺(tái)灣使用西門康IGBT模塊代理商
具有門極輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、電流關(guān)斷能力強(qiáng)、開(kāi)關(guān)速度快、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)。隨著下游應(yīng)用發(fā)展越來(lái)越快，MOSFET的電流能力顯然已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求。為了在保留MOSFET優(yōu)點(diǎn)的前提下降低器件的導(dǎo)通電阻，人們?cè)?jīng)嘗試通過(guò)提高M(jìn)OSFET襯底的摻雜濃度以降低導(dǎo)通電阻，但襯底摻雜的提高會(huì)降低器件的耐壓。這顯然不是理想的改進(jìn)辦法。但是如果在MOSFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入一個(gè)雙極型BJT結(jié)構(gòu)，就不僅能夠保留MOSFET原有優(yōu)點(diǎn)，還可以通過(guò)BJT結(jié)構(gòu)的少數(shù)載流子注入效應(yīng)對(duì)n漂移區(qū)的電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，從而有效降低n漂移區(qū)的電阻率，提高器件的電流能力。經(jīng)過(guò)后續(xù)不斷的改進(jìn)，目前IGBT已經(jīng)能夠覆蓋從600V—6500V的電壓范圍，應(yīng)用涵蓋從工業(yè)電源、變頻器、新能源汽車、新能源發(fā)電到軌道交通、國(guó)家電網(wǎng)等一系列領(lǐng)域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領(lǐng)域。總體來(lái)說(shuō)，BJT、MOSFET、IGBT三者的關(guān)系就像下面這匹馬當(dāng)然更準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，這三者雖然在之前的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，但并非是完全替代的關(guān)系，三者在功率器件市場(chǎng)都各有所長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域也不完全重合。因此，在時(shí)間上可以將其看做祖孫三代的關(guān)系。福建優(yōu)勢(shì)西門康IGBT模塊報(bào)價(jià)IGBT 的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流Id 與柵源電壓Ugs 之間的關(guān)系曲線。
分兩種情況：②若柵-射極電壓UGE＜Uth，溝道不能形成，IGBT呈正向阻斷狀態(tài)。②若柵-射極電壓UGE＞Uth，柵極溝道形成，IGBT呈導(dǎo)通狀態(tài)（正常工作）。此時(shí)，空穴從P+區(qū)注入到N基區(qū)進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減少N基區(qū)電阻RN的值，使IGBT通態(tài)壓降降低。IGBT各世代的技術(shù)差異回顧功率器件過(guò)去幾十年的發(fā)展，1950-60年代雙極型器件SCR,GTR,GTO，該時(shí)段的產(chǎn)品通態(tài)電阻很??；電流控制，控制電路復(fù)雜且功耗大；1970年代單極型器件VD-MOSFET。但隨著終端應(yīng)用的需求，需要一種新功率器件能同時(shí)滿足：驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,以降低成本與開(kāi)關(guān)功耗、通態(tài)壓降較低，以減小器件自身的功耗。1980年代初,試圖把MOS與BJT技術(shù)集成起來(lái)的研究，導(dǎo)致了IGBT的發(fā)明。1985年前后美國(guó)GE成功試制工業(yè)樣品（可惜后來(lái)放棄）。自此以后，IGBT主要經(jīng)歷了6代技術(shù)及工藝改進(jìn)。從結(jié)構(gòu)上講，IGBT主要有三個(gè)發(fā)展方向：1）IGBT縱向結(jié)構(gòu)：非透明集電區(qū)NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區(qū)NPT型和FS電場(chǎng)截止型；2）IGBT柵極結(jié)構(gòu)：平面柵機(jī)構(gòu)、Trench溝槽型結(jié)構(gòu)；3）硅片加工工藝：外延生長(zhǎng)技術(shù)、區(qū)熔硅單晶；其發(fā)展趨勢(shì)是：①降低損耗②降低生產(chǎn)成本總功耗＝通態(tài)損耗(與飽和電壓VCEsat有關(guān))+開(kāi)關(guān)損耗(EoffEon)。
IGBT裸片是硅基的絕緣柵雙極晶體管芯片。裸片和晶圓級(jí)別的芯片可幫助模塊制造商提高產(chǎn)品集成度和功率密度，并有效節(jié)約電路板空間。另外，英飛凌還提供完善的單獨(dú)塑封IGBT系列：IGBT單管。該系列芯片包括單片IGBT，以及和續(xù)流二極管集成封裝的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于通用逆變器、太陽(yáng)能逆變器、不間斷電源（UPS）、感應(yīng)加熱設(shè)備、大型家電、焊接以及開(kāi)關(guān)電源（SMPS）等領(lǐng)域。單管IGBT電流密度高且功耗低，能夠提高能效、降低散熱需求，從而有效降低整體系統(tǒng)成本。功率模塊是比分立式IGBT規(guī)模稍大的產(chǎn)品類型，用于構(gòu)造電力電子設(shè)備的基本單元。這類模塊通常由IGBT和二極管組成，可有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而即用型組件模塊則于滿足大功率應(yīng)用的需求。這些組件常被稱作系統(tǒng)，根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域采用IGBT功率模塊或單管進(jìn)行構(gòu)造。從具有整流器、制動(dòng)斬波器和逆變器的一體化功率集成模塊，到大功率的組件，英飛凌的產(chǎn)品覆蓋了幾百瓦到幾兆瓦的功率范圍。這些產(chǎn)品高度可靠，性能、效率和使用壽命均很出色，有利于通用驅(qū)動(dòng)器、伺服單元和可再生能源應(yīng)用（如太陽(yáng)能逆變器和風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用）的設(shè)計(jì)。HybridPACK?系列專為汽車類應(yīng)用研發(fā)，可助力電動(dòng)交通應(yīng)用的設(shè)計(jì)。為更好地支持汽車類應(yīng)用。這些IGBT是汽車級(jí)別的，屬于特種模塊，價(jià)格偏貴。
這部分在定義當(dāng)中沒(méi)有被提及的原因在于它實(shí)際上是個(gè)npnp的寄生晶閘管結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)IGBT來(lái)說(shuō)是個(gè)不希望存在的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧纳чl管在一定的條件下會(huì)發(fā)生閂鎖，讓IGBT失去柵控能力，這樣IGBT將無(wú)法自行關(guān)斷，從而導(dǎo)致IGBT的損壞。具體原理在這里暫時(shí)不講，后續(xù)再為大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之間的因果故事BJT出現(xiàn)在MOSFET之前，而MOSFET出現(xiàn)在IGBT之前，所以我們從中間者M(jìn)OSFET的出現(xiàn)來(lái)闡述三者的因果故事。MOSFET的出現(xiàn)可以追溯到20世紀(jì)30年代初。德國(guó)科學(xué)家Lilienfeld于1930年提出的場(chǎng)效應(yīng)晶體管概念吸引了許多該領(lǐng)域科學(xué)家的興趣，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)明嘗試中，意外發(fā)明了電接觸雙極晶體管（BJT）。兩年后，同樣來(lái)自貝爾實(shí)驗(yàn)室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理，并提出了可實(shí)用化的結(jié)型晶體管概念。1960年，埃及科學(xué)家Attala及韓裔科學(xué)家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的過(guò)程中意外發(fā)明了MOSFET場(chǎng)效應(yīng)晶體管，此后MOSFET正式進(jìn)入功率半導(dǎo)體行業(yè)，并逐漸成為其中一大主力。發(fā)展到現(xiàn)在，MOSFET主要應(yīng)用于中小功率場(chǎng)合如電腦功率電源、家用電器等。當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說(shuō)的IGBT也指IGBT模塊。福建優(yōu)勢(shì)西門康IGBT模塊報(bào)價(jià)
減小N-層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。中國(guó)臺(tái)灣使用西門康IGBT模塊代理商
該電場(chǎng)會(huì)阻止P區(qū)空穴繼續(xù)向N區(qū)擴(kuò)散。倘若我們?cè)诎l(fā)射結(jié)添加一個(gè)正偏電壓（p正n負(fù)），來(lái)減弱內(nèi)建電場(chǎng)的作用，就能使得空穴能繼續(xù)向N區(qū)擴(kuò)散。擴(kuò)散至N區(qū)的空穴一部分與N區(qū)的多數(shù)載流子——電子發(fā)生復(fù)合，另一部分在集電結(jié)反偏（p負(fù)n正）的條件下通過(guò)漂移抵達(dá)集電極，形成集電極電流。值得注意的是，N區(qū)本身的電子在被來(lái)自P區(qū)的空穴復(fù)合之后，并不會(huì)出現(xiàn)N區(qū)電子不夠的情況，因?yàn)閎電極（基極）會(huì)提供源源不斷的電子以保證上述過(guò)程能夠持續(xù)進(jìn)行。這部分的理解對(duì)后面了解IGBT與BJT的關(guān)系有很大幫助。MOSFET：金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱場(chǎng)效晶體管。內(nèi)部結(jié)構(gòu)（以N-MOSFET為例）如下圖所示。MOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)在P型半導(dǎo)體襯底上制作兩個(gè)N+區(qū)，一個(gè)稱為源區(qū)，一個(gè)稱為漏區(qū)。漏、源之間是橫向距離溝道區(qū)。在溝道區(qū)的表面上，有一層由熱氧化生成的氧化層作為介質(zhì)，稱為絕緣柵。在源區(qū)、漏區(qū)和絕緣柵上蒸發(fā)一層鋁作為引出電極，就是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。上節(jié)我們提到過(guò)一句，MOSFET管是壓控器件，它的導(dǎo)通關(guān)斷受到柵極電壓的控制。我們從圖上觀察，發(fā)現(xiàn)N-MOSFET管的源極S和漏極D之間存在兩個(gè)背靠背的pn結(jié)，當(dāng)柵極-源極電壓VGS不加電壓時(shí)。中國(guó)臺(tái)灣使用西門康IGBT模塊代理商
江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司是以提供IGBT模塊，可控硅晶閘管，二極管模塊，熔斷器內(nèi)的多項(xiàng)綜合服務(wù)，為消費(fèi)者多方位提供IGBT模塊，可控硅晶閘管，二極管模塊，熔斷器，公司始建于2022-03-29，在全國(guó)各個(gè)地區(qū)建立了良好的商貿(mào)渠道和技術(shù)協(xié)作關(guān)系。江蘇芯鉆時(shí)代致力于構(gòu)建電子元器件自主創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品已銷往多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，被國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)和客戶所認(rèn)可。