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來源: 發布時間:2024-05-07

    IGBT模塊旁的續流二極管續流二極管二極管通常是指反向并聯在IGBT模塊兩端的一個二極管,它的作用是在電路中電壓或電流出現突變時,對電路中其它元件起保護作用。如在變頻驅動電動機運行時,與IGBT并聯的快恢復二極管使IGBT在關斷時電動機定子繞組中的儲存的能量能提供一個繼續流通的路徑,避免激起高壓損壞IGBT。二極管除繼續流通正向電流外,更重要的反向恢復特性,因為它直接關系到逆變橋上下臂IGBT換流時的動態特性。對于感性負載而言,由于感生電壓的存在,在IGBT的S或D極結點上,總會有流入和流出的電流存在。那個二極管就負責流出電流通路的。從IGBT的結構原理可知,它只能單向導通。另一個方向就要借助和它并聯的二極管實現。電感線圈可以經過它給負載提供持續的電流,以免負載電流突變,起到平滑電流的作用!在IGBT開關電源中,就能見到一個由二極管和電阻串連起來構成的的續流電路。這個電路與變壓器原邊并聯當開關管關斷時,續流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應電壓過高,擊穿開關管。電路連接圖IGBT模塊并聯二極管的使用事項一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管。 IGBT在開通過程中,大部分時間是作為MOSFET來運行的。SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足

    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折衷方面的一個明顯改進,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,其設計規則從5微米先進到3微米。90年代中期,溝槽柵結構又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術實現的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結構。[4]在這種溝槽結構中,實現了在通態電壓和關斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結構也得到了急劇的轉變,先是采用非穿通(NPT)結構,繼而變化成弱穿通(LPT)結構,這就使安全工作區(SOA)得到同表面柵結構演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術,是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。 浙江進口SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應西門康的IGBT,除了電動汽車用的650V以外,都是工業等級的。

    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的源區金屬相接,可以避免主工作區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,避免了柵電極因對地電位變化造成的偏差,提高了檢測電流的精度。為便于對本實施例進行理解,下面首先對本發明實施例提供的一種igbt芯片進行詳細介紹。實施例一:本發明實施例提供了一種igbt芯片,圖5為本發明實施例提供的一種igbt芯片的結構示意圖,如圖5所示,在igbt芯片上設置有:工作區域10、電流檢測區域20和接地區域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域10和電流檢測區域20的公共柵極單元100,以及,工作區域10的第1發射極單元101、電流檢測區域20的第二發射極單元201和第三發射極單元202,其中,第三發射極單元202與第1發射極單元101連接。

    第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區域和電流檢測區域的公共柵極單元,以及,工作區域的第1發射極單元、電流檢測區域的第二發射極單元和第三發射極單元,其中,第三發射極單元與第1發射極單元連接,公共柵極單元與第1發射極單元和第二發射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開;第二表面上設有工作區域和電流檢測區域的公共集電極單元;接地區域設置于第1發射極單元內的任意位置處;電流檢測區域和接地區域分別用于與檢測電阻連接,以使檢測電阻上產生電壓,并根據電壓檢測工作區域的工作電流。本申請避免了柵電極因對地電位變化造成的偏差,提高了檢測電流的精度。本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式。 封裝后的IGBT模塊直接應用于變頻器、UPS不間斷電源等設備上。

    這部分在定義當中沒有被提及的原因在于它實際上是個npnp的寄生晶閘管結構,這種結構對IGBT來說是個不希望存在的結構,因為寄生晶閘管在一定的條件下會發生閂鎖,讓IGBT失去柵控能力,這樣IGBT將無法自行關斷,從而導致IGBT的損壞。具體原理在這里暫時不講,后續再為大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之間的因果故事BJT出現在MOSFET之前,而MOSFET出現在IGBT之前,所以我們從中間者MOSFET的出現來闡述三者的因果故事。MOSFET的出現可以追溯到20世紀30年代初。德國科學家Lilienfeld于1930年提出的場效應晶體管概念吸引了許多該領域科學家的興趣,貝爾實驗室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場效應管發明嘗試中,意外發明了電接觸雙極晶體管(BJT)。兩年后,同樣來自貝爾實驗室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理,并提出了可實用化的結型晶體管概念。1960年,埃及科學家Attala及韓裔科學家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的過程中意外發明了MOSFET場效應晶體管,此后MOSFET正式進入功率半導體行業,并逐漸成為其中一大主力。發展到現在,MOSFET主要應用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等。 IGBT的轉移特性是指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之間的關系曲線。江西進口SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應

IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP(原來為NPN)晶體管提供基極電流,使IGBT導通。SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足

    作為工作區域10和電流檢測區域20的公共集電極單元200。此外,當空穴收集區8內設置有溝槽時,如圖10所示,此時空穴收集區8中的溝槽與空穴收集區電極金屬3接觸,即接觸多晶硅13。可選的,在圖7的基礎上,圖11為圖7中的空穴收集區電極金屬3按照b-b’方向的橫截圖,如圖11所示,此時,電流檢測區域20的空穴收集區8與空穴收集區電極金屬3接觸,且,與p阱區7連通;當空穴收集區8通過設置有多晶硅5的溝槽與p阱區7隔離時,橫截面如圖12所示,此時,如果工作區域10設置有多晶硅5的溝槽終止于空穴收集區8的邊緣時,則橫截面如圖13所示,且,空穴收集區8內是不包含設置有多晶硅5的溝槽的情況。此外,當空穴收集區8內包含設置有多晶硅5的溝槽時,如圖14所示,此時,空穴收集區8的溝槽通過p阱區7與工作區域10內的設置有多晶硅5的溝槽隔離,這里空穴收集區8的溝槽與公共集電極金屬接觸并重合。因此,本發明實施例提供的一種igbt芯片,在電流檢測區域20內沒有開關控制電級,即使有溝槽mos結構,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。又由于電流檢測區域20中的空穴收集區8為p型區,可以與工作區域10的p阱區7在芯片橫向上聯通為一體。 SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足