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    西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結(jié)構(gòu)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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)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(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。在西門康IGBT得到大力發(fā)展之前，功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開(kāi)關(guān)的中低壓場(chǎng)合，晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開(kāi)關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn);但是，在200V或更高電壓的場(chǎng)合，MOSFET的導(dǎo)通電阻隨著擊穿電壓的增加會(huì)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?qū)▔航堤匦?，雖然可以得到高耐壓、大容量的元件，但是它要求的驅(qū)動(dòng)電流大，控制電路非常復(fù)雜，而且交換速度不夠快。 盡管等效電路為達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，但流過(guò)MOSFET的電流成為IGBT總電流的主要部分。上海SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源

    該igbt芯片上設(shè)置有：工作區(qū)域、電流檢測(cè)區(qū)域和接地區(qū)域；其中，igbt芯片還包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相對(duì)設(shè)置；第1表面上設(shè)置有工作區(qū)域和電流檢測(cè)區(qū)域的公共柵極單元，以及，工作區(qū)域的第1發(fā)射極單元、電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元，其中，第三發(fā)射極單元與第1發(fā)射極單元連接，公共柵極單元與第1發(fā)射極單元和第二發(fā)射極單元之間通過(guò)刻蝕方式進(jìn)行隔開(kāi)；第二表面上設(shè)有工作區(qū)域和電流檢測(cè)區(qū)域的公共集電極單元；接地區(qū)域設(shè)置于第1發(fā)射極單元內(nèi)的任意位置處；電流檢測(cè)區(qū)域和接地區(qū)域分別用于與檢測(cè)電阻連接，以使檢測(cè)電阻上產(chǎn)生電壓，并根據(jù)電壓檢測(cè)工作區(qū)域的工作電流。第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體功率模塊，半導(dǎo)體功率模塊配置有第1方面的igbt芯片，還包括驅(qū)動(dòng)集成塊和檢測(cè)電阻；其中，驅(qū)動(dòng)集成塊與igbt芯片中公共柵極單元連接，以便于驅(qū)動(dòng)工作區(qū)域和電流檢測(cè)區(qū)域工作；以及，還與檢測(cè)電阻連接，用于獲取檢測(cè)電阻上的電壓。本發(fā)明實(shí)施例帶來(lái)了以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例提供了igbt芯片及半導(dǎo)體功率模塊，igbt芯片上設(shè)置有：工作區(qū)域、電流檢測(cè)區(qū)域和接地區(qū)域；其中。 代理SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣。

    作為工作區(qū)域10和電流檢測(cè)區(qū)域20的公共集電極單元200。此外，當(dāng)空穴收集區(qū)8內(nèi)設(shè)置有溝槽時(shí)，如圖10所示，此時(shí)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(chǔ)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(shí)，電流檢測(cè)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(dāng)空穴收集區(qū)8通過(guò)設(shè)置有多晶硅5的溝槽與p阱區(qū)7隔離時(shí)，橫截面如圖12所示，此時(shí)，如果工作區(qū)域10設(shè)置有多晶硅5的溝槽終止于空穴收集區(qū)8的邊緣時(shí)，則橫截面如圖13所示，且，空穴收集區(qū)8內(nèi)是不包含設(shè)置有多晶硅5的溝槽的情況。此外，當(dāng)空穴收集區(qū)8內(nèi)包含設(shè)置有多晶硅5的溝槽時(shí)，如圖14所示，此時(shí)，空穴收集區(qū)8的溝槽通過(guò)p阱區(qū)7與工作區(qū)域10內(nèi)的設(shè)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(shí)施例提供的一種igbt芯片，在電流檢測(cè)區(qū)域20內(nèi)沒(méi)有開(kāi)關(guān)控制電級(jí)，即使有溝槽mos結(jié)構(gòu)，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(cè)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。

    有無(wú)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(duì)稱型IGBT，也稱穿通型IGBT。它具有正向壓降小、犬?dāng)鄷r(shí)間短、關(guān)斷時(shí)尾部電流小等優(yōu)點(diǎn)，但其反向阻斷能力相對(duì)較弱。無(wú)N-緩沖區(qū)的IGBT稱為對(duì)稱型IGBT，也稱非穿通型IGBT。它具有較強(qiáng)的正反向阻斷能力，但它的其他特性卻不及非對(duì)稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡(jiǎn)化等效電路表明，IGBT是由GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中的部分是MOSFET驅(qū)動(dòng)，另一部分是厚基區(qū)PNP型晶體管。五、IBGT的工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，IGBT相當(dāng)于一個(gè)由MOSFET驅(qū)動(dòng)的厚基區(qū)PNP型晶體管，它的簡(jiǎn)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(dá)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(chǎng)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(hào)為N-IGBT。類似地還有P溝道IGBT，即P-IGBT。IGBT的電氣圖形符號(hào)如圖2-42(c)所示。IGBT是—種場(chǎng)控器件，它的開(kāi)通和關(guān)斷由柵極和發(fā)射極間電壓UGE決定，當(dāng)柵射電壓UCE為正且大于開(kāi)啟電壓UCE（th）時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道并為PNP型晶體管提供基極電流進(jìn)而使IGBT導(dǎo)通，此時(shí)，從P+區(qū)注入N-的空穴。 IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N-溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。

    MOSFET存在導(dǎo)通電阻高的缺點(diǎn)，但I(xiàn)GBT克服了這一缺點(diǎn)，在高壓時(shí)IGBT仍具有較低的導(dǎo)通電阻。總的來(lái)說(shuō)，MOSFET優(yōu)點(diǎn)是高頻特性好，可以工作頻率可以達(dá)到幾百kHz、上MHz，缺點(diǎn)是導(dǎo)通電阻大在高壓大電流場(chǎng)合功耗較大；而IGBT在低頻及較大功率場(chǎng)合下表現(xiàn)，其導(dǎo)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(kāi)關(guān)管還是選擇IGBT管，這是工程師常遇到的問(wèn)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(jié)出以下幾點(diǎn)：人們常問(wèn)：“是MOSFET好還是IGBT好？”其實(shí)兩者沒(méi)有什么好壞之分，i主要的還是看其實(shí)際應(yīng)用情況。關(guān)于MOSFET與IGBT的區(qū)別，您若還有疑問(wèn)，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(qū)動(dòng)板、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板、快充、、液晶顯示器、電源、小家電、醫(yī)療產(chǎn)品、藍(lán)牙產(chǎn)品、電子秤、車載電子、網(wǎng)絡(luò)類產(chǎn)品、民用家電、電腦周邊及各種數(shù)碼產(chǎn)品。 不同封裝形式的IGBT，其實(shí)主要就是為了照顧IGBT的散熱。吉林SEMIKRON西門康IGBT模塊哪里有賣的

IGBT的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。上海SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源

    1979年，MOS柵功率開(kāi)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(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成)，其特點(diǎn)是通過(guò)強(qiáng)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(kuò)散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來(lái)。[2]在那個(gè)時(shí)候，硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計(jì)。后來(lái)，通過(guò)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(gè)明顯改進(jìn)，這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步，以及采用對(duì)應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計(jì)的n+緩沖層而進(jìn)展的[3]。幾年當(dāng)中，這種在采用PT設(shè)計(jì)的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)規(guī)則從5微米先進(jìn)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(lái)的硅干法刻蝕技術(shù)實(shí)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(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時(shí)間之間折衷的更重要的改進(jìn)。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(jìn)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。 上海SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源