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    IGBT裸片是硅基的絕緣柵雙極晶體管芯片。裸片和晶圓級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。 不同封裝形式的IGBT，其實(shí)主要就是為了照顧IGBT的散熱。廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商

    該電場會(huì)阻止P區(qū)空穴繼續(xù)向N區(qū)擴(kuò)散。倘若我們在發(fā)射結(jié)添加一個(gè)正偏電壓（p正n負(fù)），來減弱內(nèi)建電場的作用，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程能夠持續(xù)進(jìn)行。這部分的理解對后面了解IGBT與BJT的關(guān)系有很大幫助。MOSFET：金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，簡稱場效晶體管。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)。 廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓，柵極電壓可由不同的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。

    盡量不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)端子部分，當(dāng)必須要觸摸模塊端子時(shí)，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進(jìn)行放電后，再觸摸；在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動(dòng)端子時(shí)，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(shí)雖然保證了柵極驅(qū)動(dòng)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(huì)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(dòng)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(shí)，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(shí)，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(dāng)柵極回路不正?；驏艠O回路損壞時(shí)（柵極處于開路狀態(tài)），若在主回路上加上電壓，則IGBT就會(huì)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(shí)，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。

    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，功率場效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開關(guān)的中低壓場合，晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)電路簡單的優(yōu)點(diǎn);但是，在200V或更高電壓的場合，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。 在IGBT導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi)，Id與Ugs呈線性關(guān)系。

    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)電阻很小；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)電路簡單,以降低成本與開關(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)集成起來的研究，導(dǎo)致了IGBT的發(fā)明。1985年前后美國GE成功試制工業(yè)樣品（可惜后來放棄）。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：外延生長技術(shù)、區(qū)熔硅單晶；其發(fā)展趨勢是：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))+開關(guān)損耗(EoffEon)。 封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商

它與MOSFET的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th)時(shí)，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商

    將igbt模塊中雙極型三極管bjt的集電極和絕緣柵型場效應(yīng)管mos的漏電極斷開，并替代包含鏡像電流測試的電路中的取樣igbt，從而得到包含無柵極驅(qū)動(dòng)的電流檢測的igbt芯片的等效測試電路，即圖5中的igbt芯片結(jié)構(gòu)，從而得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202，此時(shí)，bjt的集電極單獨(dú)引出，即第二發(fā)射極單元201，作為測試電流的等效電路，電流檢測區(qū)域20只取bjt的空穴電流作為檢測電流，且，空穴電流與工作區(qū)域10的工作電流成比例關(guān)系，從而通過檢測電流檢測區(qū)域20中的電流即可得到igbt芯片的工作區(qū)域10的電流，避免了現(xiàn)有方法中柵極對地電位變化造成的偏差，提高了檢測電流的精度。此外，在第1表面上，電流檢測區(qū)域20設(shè)置在工作區(qū)域10的邊緣區(qū)域，且，電流檢測區(qū)域20的面積小于工作區(qū)域10的面積。此外，igbt芯片為溝槽結(jié)構(gòu)的igbt芯片，在電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10的對應(yīng)位置內(nèi)分別設(shè)置多個(gè)溝槽，可選的，電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10可以同時(shí)設(shè)置有多個(gè)溝槽，或者，工作區(qū)域10設(shè)置有多個(gè)溝槽，本發(fā)明實(shí)施例對此不作限制說明。以及，當(dāng)設(shè)置有溝槽時(shí)，在每個(gè)溝槽內(nèi)還填充有多晶硅。此外，在第1表面和第二表面之間，還設(shè)置有n型耐壓漂移層和導(dǎo)電層。 廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商