圖1(a)所示為一個N 溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構, N+ 區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N基 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-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側的P+ 區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),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 的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉移特性和開關特性。蘇州加工IGBT模塊量大從優(yōu)
正向阻斷當柵極和發(fā)射極短接并在集電極端子施加一個正電壓時,P/NJ3結受反向電壓控制。此時,仍然是由N漂移區(qū)中的耗盡層承受外部施加的電壓。 [2]閂鎖IGBT在集電極與發(fā)射極之間有一個寄生PNPN晶閘管。在特殊條件下,這種寄生器件會導通。這種現(xiàn)象會使集電極與發(fā)射極之間的電流量增加,對等效MOSFET的控制能力降低,通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導通現(xiàn)象被稱為IGBT閂鎖,具體地說,這種缺陷的原因互不相同,與器件的狀態(tài)有密切關系。通常情況下,靜態(tài)和動態(tài)閂鎖有如下主要區(qū)別:蘇州加工IGBT模塊量大從優(yōu)盡量遠離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合;
不同品牌的IGBT模塊可能有各自的特定要求,可在其參數(shù)手冊的推薦值附近調試。2、柵極電阻功率的確定柵極電阻的功率由IGBT柵極驅動的功率決定,一般來說柵極電阻的總功率應至少是柵極驅動功率的2倍。IGBT柵極驅動功率 P=FUQ,其中:F 為工作頻率;U 為驅動輸出電壓的峰峰值;Q 為柵極電荷,可參考IGBT模塊參數(shù)手冊。例如,常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V,負電壓-9V,則U=24V,假設 F=10KHz,Q=2.8uC可計算出 P=0.67w ,柵極電阻應選取2W電阻,或2個1W電阻并聯(lián)。三、設置柵極電阻的其他注意事項
確定IGBT 的門極電荷對于設計一個驅動器來說,**重要的參數(shù)是門極電荷QG(門極電壓差時的IGBT 門極總電荷),如果在IGBT 數(shù)據(jù)手冊中能夠找到這個參數(shù),那么我們就可以運用公式計算出:門極驅動能量 E = QG · UGE = QG · [ VG(on) - VG(off) ]門極驅動功率 PG = E · fSW = QG · [ VG(on) - VG(off) ] · fSW驅動器總功率 P = PG + PS(驅動器的功耗)平均輸出電流 IoutAV = PG / ΔUGE = QG · fSW比較高開關頻率 fSW max. = IoutAV(mA) / QG(μC)峰值電流IG MAX = ΔUGE / RG min = [ VG(on) - VG(off) ] / RG min其中的 RG min = RG extern + RG intern其性能更好,整機的可靠性更高及體積更小。
2010年,中國科學院微電子研究所成功研制國內***可產業(yè)化IGBT芯片,由中國科學院微電子研究所設計研發(fā)的15-43A /1200V IGBT系列產品(采用Planar NPT器件結構)在華潤微電子工藝平臺上流片成功,各項參數(shù)均達到設計要求,部分性能優(yōu)于國外同類產品。這是我國國內***自主研制可產業(yè)化的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)產品,標志著我國全國產化IGBT芯片產業(yè)化進程取得了重大突破,擁有了***條專業(yè)的完整通過客戶產品設計驗證的IGBT工藝線。該科研成果主要面向家用電器應用領域,聯(lián)合江蘇矽萊克電子科技有限公司進行市場推廣,目前正由國內***的家電企業(yè)用戶試用,微電子所和華潤微電子將聯(lián)合進一步推動國產自主IGBT產品的大批量生產。 [2]智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展熱點。姑蘇區(qū)加工IGBT模塊工廠直銷
如果過大地增加這個區(qū)域尺寸,就會連續(xù)地提高壓降。蘇州加工IGBT模塊量大從優(yōu)
1979年,MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來,通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個***改進,這是隨著硅片上外延的技術進步,以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構,其設計規(guī)則從5微米先進到3微米。蘇州加工IGBT模塊量大從優(yōu)
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