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安徽Mitsubishi三菱IGBT模块

来源: 发布时间:2023年11月11日

    由形成于半导体衬底表面的一导电类型轻掺杂区组成。第二导电类型掺杂的阱区,形成于所述漂移区表面。在所述漂移区的底部表面形成有由第二导电类重掺杂区组成的集电区。电荷存储层,所述电荷存储层形成于所述漂移区的顶部区域且位于所述漂移区和所述阱区交界面的底部,所述电荷存储层具有一导电类重掺杂;所述电荷存储层用于阻挡第二导电类载流子从所述漂移区中进入到所述阱区中。多个沟槽,各所述沟槽穿过所述阱区和所述电荷存储层且各所述沟槽的进入到所述漂移区中;一个所述igbt器件的单元结构中包括一个栅极结构以及形成于所述栅极结构两侧的第二屏蔽电极结构,在所述栅极结构的每一侧包括至少一个所述第二屏蔽电极结构。所述栅极结构包括形成于一个对应的所述沟槽中的一屏蔽多晶硅和多晶硅栅的叠加结构,所述一屏蔽多晶硅组成一屏蔽电极结构。所述多晶硅栅位于所述一屏蔽多晶硅的顶部,所述一屏蔽多晶硅和对应的所述沟槽的底部表面和侧面之间通过一屏蔽介质层隔离,所述一屏蔽多晶硅和所述多晶硅栅之间通过多晶硅间介质层隔离,所述多晶硅栅和所述沟槽的侧面之间通过栅介质层隔离。所述第二屏蔽电极结构由填充于所述栅极结构两侧的所述沟槽中的第二屏蔽多晶硅组成。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。安徽Mitsubishi三菱IGBT模块

Mitsubishi三菱IGBT模块

    IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上;IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见。IGBT模块连接图IGBT模块的安装:为了使接触热阻变小,推荐在散热器与IGBT模块的安装面之间涂敷散热绝缘混合剂。涂敷散热绝缘混合剂时,在散热器或IGBT模块的金属基板面上涂敷。如图1所示。随着IGBT模块与散热器通过螺钉夹紧,散热绝缘混合剂就散开,使IGBT模块与散热器均一接触。上图:两点安装型模块下图:一点安装型模块图1散热绝缘混合剂的涂敷方法涂敷同等厚度的导热膏(特别是涂敷厚度较厚的情况下)可使无铜底板的模块比有铜底板散热的模块的发热更严重,引至模块的结温超出模块的安全工作的结温上限(Tj《125℃或125℃)。因为散热器表面不平整所引起的导热膏的厚度增加,会增大接触热阻,从而减慢热量的扩散速度。IGBT模块安装时,螺钉的夹紧方法如图2所示。另外,螺钉应以推荐的夹紧力矩范围予以夹紧。安徽Mitsubishi三菱IGBT模块IGBT的开启电压约3~4V,和MOSFET相当。

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    所以包装时将g极和e极之间要有导电泡沫塑料,将它短接。装配时切不可用手指直接接触,直到g极管脚进行性连接。b、主电路用螺丝拧紧,控制极g要用插件,尽可能不用焊接方式。c、装卸时应采用接地工作台,接地地面,接地腕带等防静电措施。d、仪器测量时,将1000电阻与g极串联。e、要在无电源时进行安装。f,焊接g极时,电烙铁要停电并接地,选用定温电烙铁合适。当手工焊接时,温度2601c15'c.时间(10士1)秒,松香焊剂。波峰焊接时,pcb板要预热80'c-]05'c,在245℃时浸入焊接3-4IGBT功率模块发展趋势编辑igbt发展趋向是高耐压、大电流、高速度、低压降、高可靠、低成本为目标的,特别是发展高压变频器的应用,简化其主电路,减少使用器件,提高可靠性,降造成本,简化调试工作等,都与igbt有密切的内在联系,所以世界各大器件公司都在奋力研究、开发,予估近2-3年内,会有突破性的进展。已有适用于高压变频器的有电压型hv-igbt,igct,电流型sgct等。

    本发明涉及一种半导体集成电路制造领域,特别是涉及一种igbt器件;本发明还涉及一种igbt器件的制造方法。背景技术:半导体功率器件是电力电子系统进行能量控制和转换的基本电子元器件,电力电子技术的不断发展为半导体功率器件开拓了广泛的应用领域。以绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor,igbt)和金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)为标志的半导体功率器件是当今电力电子领域器件的主流,其中,igbt器件是一种电压控制的mosfet和双极型三极管(bjt)的复合型器件。从结构上,igbt的结构与垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(vdmos)相似,只是将vdmos的n+衬底换为p+衬底,引入的电导调制效应,克服了vdmos本身固有的导通电阻与击穿电压的矛盾,从而使igbt同时具有双极型功率晶体管和mosfet的共同优点:输入阻抗高、输入驱动功率小、导通压降低、电流容量大、开关速度快等。由于igbt独特的、不可取代的性能优势使其自推出实用型产品便在诸多领域得到广泛的应用,例如:太阳能发电、风力发电、动车、高铁、新能源汽车以及众多能量转换领域。为了进一步降低igbt的导通压降,igbt的栅极结构从平面栅结构优化到沟槽栅结构,沟槽栅igbt将沟道从横向变为纵向。IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。

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    下拉电阻r3并联在电阻r2与控制管n3之间,控制限压功能的工作与否;请再次参阅图1,限流电路300包括电阻r1和正向二极管n22,电阻r1与正向二极管n22相串联,限压电路100、控制电路200和限流电路300相并联,限制限压部分的电流大小,解决了分立器件限压电路集成在驱动输出端导通时出现的较大电流现象,不降低了工作损耗,减小了分立器件的成本、也提高了芯片使用的寿命。使用时,当lp接收到mcu的信号置高时,限压电路开始工作,a点电压被限压在设定所需要的电压u1,如希望igbt驱动输出限制在12v,此时a电压的设定u1=12v+vbe,b点电压为u2=12v+2vbe,终c点电压为12v,此时限压部分的支路电流被限制在(vcc-u2)/r1以下,在常规的igbt驱动中增加了限压电路的功能结构,实现了对igbt的功耗的降低,保护了igbt管,将通常分立器件实现方式的限压电路集成在芯片中,与igbt驱动电路集成在一起,节省了面积和成本,同时还能解决分立器件稳压管接在驱动输出处,当导通时较大电流的问题。虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构。高压领域的许多应用中,要求器件的电压等级达到10KV以上,目前只能通过IGBT高压串联等技术来实现高压应用。安徽Mitsubishi三菱IGBT模块

MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。安徽Mitsubishi三菱IGBT模块

    但在中MOSFET及IGBT主流器件市场上,90%主要依赖进口,基本被国外欧美、日本企业垄断。国外企业如英飞凌、ABB、三菱等厂商研发的IGBT器件产品规格涵盖电压600V-6500V,电流2A-3600A,已形成完善的IGBT产品系列。英飞凌、三菱、ABB在1700V以上电压等级的工业IGBT领域占优势;在3300V以上电压等级的高压IGBT技术领域几乎处于垄断地位。在大功率沟槽技术方面,英飞凌与三菱公司处于国际水平。西门康、仙童等在1700V及以下电压等级的消费IGBT领域处于优势地位。尽管我国拥有大的功率半导体市场,但是目前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比还存在很大差距,特别是IGBT等器件差距更加明显。技术均掌握在发达国家企业手中,IGBT技术集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。跟国内厂商相比,英飞凌、三菱和富士电机等国际厂商占有的市场优势。形成这种局面的原因主要是:1、国际厂商起步早,研发投入大,形成了较高的壁垒。2、国外制造业水平比国内要高很多,一定程度上支撑了国际厂商的技术优势。中国功率半导体产业的发展必须改变目前技术处于劣势的局面,特别是要在产业链上游层面取得突破,改变目前功率器件领域封装强于芯片的现状。总的来说。安徽Mitsubishi三菱IGBT模块

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