圖1所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構,N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)(包括P+和P一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進行導電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關斷。IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N一層的空穴(少子),對N一層進行電導調(diào)制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。IGBT和可控硅區(qū)別IGBT與晶閘管1.整流元件(晶閘管)簡單地說:整流器是把單相或三相正弦交流電流通過整流元件變成平穩(wěn)的可調(diào)的單方向的直流電流。其實現(xiàn)條件主要是依靠整流管。 GBT模塊采用預涂熱界面材料(TIM),能讓電力電子應用實現(xiàn)一致性的散熱性能。江西進口英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源
增加電力網(wǎng)的穩(wěn)定,然后由逆變器將直流高壓逆變?yōu)?0HZ三相交流。直流——交流中頻加熱和交流電動機的變頻調(diào)速、串激調(diào)速等變頻,交流——頻率可變交流四、斬波調(diào)壓(脈沖調(diào)壓)斬波調(diào)壓是直流——可變直流之間的變換,用在城市電車、電氣機車、電瓶搬運車、鏟車(叉車)、電氣汽車等,高頻電源用于電火花加工。五、無觸點功率靜態(tài)開關(固態(tài)開關)作為功率開關元件,代替接觸器、繼電器用于開關頻率很高的場合晶閘管導通條件:晶閘管加上正向陽極電壓后,門極加上適當正向門極電壓,使晶閘管導通過程稱為觸發(fā)。晶閘管一旦觸發(fā)導通后,門極就對它失去控制作用,通常在門極上只要加上一個正向脈沖電壓即可,稱為觸發(fā)電壓。門極在一定條件下可以觸發(fā)晶閘管導通,但無法使其關斷。要使導通的晶閘管恢復阻斷,可降低陽極電壓,或增大負載電阻,使流過晶閘管的陽極電流減小至維持電流(IH)(當門極斷開時,晶閘管從較大的通態(tài)電流降至剛好能保持晶閘管導通所需的小陽極電流叫維持電流),電流會突然降到零,之后再提高電壓或減小負載電阻,電流不會再增大,說明晶閘管已恢復阻斷。根據(jù)晶閘管陽極伏安特性,可以總結(jié)出:1.門極斷開時。 河北哪里有英飛凌infineonIGBT模塊銷售廠家2單元的半橋IGBT拓撲:以BSM和FF開頭。
并在檢測電阻40上得到檢測信號。因此,這種將檢測電阻40通過引線直接與主工作區(qū)的源區(qū)金屬相接,可以避免主工作區(qū)的工作電流接地電壓對測試的影響。但是,這種方式得到的檢測電流曲線與工作電流曲線并不對應,如圖4所示,得到的檢測電流與工作電流的比例關系不固定,在大電流時,檢測電流與工作電流的偏差較大,此時,電流傳感器1的靈敏性較低,從而導致檢測電流的精度和敏感性比較低。針對上述問題,本發(fā)明實施例提供了igbt芯片及半導體功率模塊,避免了柵電極因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠睿岣吡藱z測電流的精度。為便于對本實施例進行理解,下面首先對本發(fā)明實施例提供的一種igbt芯片進行詳細介紹。實施例一:本發(fā)明實施例提供了一種igbt芯片,圖5為本發(fā)明實施例提供的一種igbt芯片的結(jié)構示意圖,如圖5所示,在igbt芯片上設置有:工作區(qū)域10、電流檢測區(qū)域20和接地區(qū)域30;其中,在igbt芯片上還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20的公共柵極單元100,以及,工作區(qū)域10的第1發(fā)射極單元101、電流檢測區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,其中,第三發(fā)射極單元202與第1發(fā)射極單元101連接。
晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡稱,又可稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控硅;晶閘管是PNPN四層半導體結(jié)構,它有三個極:陽極,陰極和門極;晶閘管工作條件為:加正向電壓且門極有觸發(fā)電流;其派生器件有:快速晶閘管,雙向晶閘管,逆導晶閘管,光控晶閘管等。晶閘管簡稱為SCR,IGBT的中文名稱為絕緣柵雙極型晶體管。IGBT等效為由BJT(雙極型三極管)加MOS(絕緣柵型場效應管)。IGBT為全控型器件,SCR為半控型器件。IGBT模塊已經(jīng)在很多運用場合取代了SCR。SCR是通過電流來控制,IGBT通過電壓來控制。SCR需要電流脈沖驅(qū)動開通,一旦開通,通過門極無法關斷。SCR的開關時間較長,所以頻率不能太高,一般在3-5KHZ左右;IGBT的開關頻率較高。IGBT模塊可達30KHZ左右,IGBT單管開關頻率更高,達50KHZ以上。晶閘管和IGBT有什么區(qū)別?功率晶閘管(SCR)在過去相當一段時間里,幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導體器件。因此,針對SCR的不足,人們又研制開發(fā)出了門極關斷晶閘管(GTO)。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果,但其關斷控制較易失敗,仍較復雜,工作頻率也不夠高。幾乎與此同時,電力晶體管(GTR)迅速發(fā)展了起來。 第1代和第二代采用老命名方式,一般為BSM**GB**DLC或者BSM**GB**DN2。
不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓,總有一個pn結(jié)處于反偏狀態(tài),漏、源極間沒有導電溝道,器件無法導通。但如果VGS正向足夠大,此時柵極G和襯底p之間的絕緣層中會產(chǎn)生一個電場,方向從柵極指向襯底,電子在該電場的作用下聚集在柵氧下表面,形成一個N型薄層(一般為幾個nm),連通左右兩個N+區(qū),形成導通溝道,如圖中黃域所示。當VDS>0V時,N-MOSFET管導通,器件工作。了解完以PNP為例的BJT結(jié)構和以N-MOSFET為例的MOSFET結(jié)構之后,我們再來看IGBT的結(jié)構圖↓IGBT內(nèi)部結(jié)構及符號黃塊表示IGBT導通時形成的溝道。首先看黃色虛線部分,細看之下是不是有一絲熟悉之感?這部分結(jié)構和工作原理實質(zhì)上和上述的N-MOSFET是一樣的。當VGE>0V,VCE>0V時,IGBT表面同樣會形成溝道,電子從n區(qū)出發(fā)、流經(jīng)溝道區(qū)、注入n漂移區(qū),n漂移區(qū)就類似于N-MOSFET的漏極。藍色虛線部分同理于BJT結(jié)構,流入n漂移區(qū)的電子為PNP晶體管的n區(qū)持續(xù)提供電子,這就保證了PNP晶體管的基極電流。我們給它外加正向偏壓VCE,使PNP正向?qū)ǎ琁GBT器件正常工作。這就是定義中為什么說IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件的原因。此外,圖中我還標了一個紅色部分。IGBT工作電流能有150A,200A,300A,400A,450A。江西進口英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源
使用中當IGBT模塊集電極電流增大時,所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。江西進口英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源
目前,半導體功率模塊主要廣泛應用在斬波或逆變電路中,如軌道交通、電動汽車、風力和光伏發(fā)電等電力系統(tǒng)以及家電領域。其中,半導體功率模塊主要是由igbt(insulatedgatebipolartransistor,絕緣柵雙極型晶體管)器件和fwd(freewheelingdiode,續(xù)流二極管)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品。在實際應用中,為了保證半導體功率模塊能夠保證安全、可靠的工作,通常在半導體功率模塊的dcb(directbondingcopper,陶瓷覆銅板)板上增加電流傳感器以及溫度傳感器,從而實現(xiàn)對半導體功率模塊中的器件進行過電流和溫度的實時監(jiān)控,方便電路進行保護?,F(xiàn)有技術中主要通過在igbt器件芯片內(nèi)集成電流傳感器,并利用鏡像電流檢測原理實現(xiàn)電流的實時監(jiān)控,如kelvin開爾芬連接,但這種方式得到的檢測電流曲線與工作電流曲線并不對應,即得到的檢測電流與工作電流的比例關系不固定,從而導致檢測電流的精度和敏感性比較低。技術實現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供igbt芯片及半導體功率模塊,以緩解上述技術問題,且,避免了柵電極因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?,提高了檢測電流的精度。第1方面,本發(fā)明實施例提供了一種igbt芯片。 江西進口英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源