igbt功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管（igbt）構(gòu)成的功率模塊。由于igbt模塊為mosfet結(jié)構(gòu)，igbt的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離，具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī)，變頻器，變頻家電等領(lǐng)域。目錄1特點(diǎn)2應(yīng)用3注意事項(xiàng)4發(fā)展趨勢(shì)IGBT功率模塊特點(diǎn)編輯igbt功率模塊是電壓型控制，輸入阻抗大，驅(qū)動(dòng)功率小，控制電路簡(jiǎn)單，開關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，元件容量大等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)質(zhì)是個(gè)復(fù)合功率器件，它集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優(yōu)點(diǎn)于一體化。又因先進(jìn)的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低，開關(guān)頻率高（可達(dá)20khz），這兩點(diǎn)非常顯著的特性，西門子公司又推出低飽和壓降（）的npt-igbt性能更佳，相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦己在開發(fā)研制新品種。IGBT功率模塊應(yīng)用編輯igbt是先進(jìn)的第三代功率模塊，工作頻率1-20khz,主要應(yīng)用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路，即dc/ac變換中。例電動(dòng)汽車、伺服控制器、ups、開關(guān)電源、斬波電源、無軌電車等。問世迄今有十年多歷史，幾乎己替代一切其它功率器件，例，單個(gè)元件電壓可達(dá)（pt結(jié)構(gòu)）一（npt結(jié)構(gòu)），電流可達(dá)。IGBT功率模塊注意事項(xiàng)編輯a,柵極與任何導(dǎo)電區(qū)要絕緣，以免產(chǎn)生靜電而擊穿。不同封裝形式的IGBT，其實(shí)主要就是為了照顧IGBT的散熱。吉林貿(mào)易Mitsubishi三菱IGBT模塊供應(yīng)

    尾流）的降低，完全取決于關(guān)斷時(shí)電荷的密度，而密度又與幾種因素有關(guān)，如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)洌瑢哟魏穸群蜏囟?。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形，集電極電流引起以下問題：功耗升高；交叉導(dǎo)通問題，特別是在使用續(xù)流二極管的設(shè)備上，問題更加明顯。鑒于尾流與少子的重組有關(guān)，尾流的電流值應(yīng)與芯片的溫度、IC和VCE密切相關(guān)的空穴移動(dòng)性有密切的關(guān)系。因此，根據(jù)所達(dá)到的溫度，降低這種作用在終端設(shè)備設(shè)計(jì)上的電流的不理想效應(yīng)是可行的。阻斷與閂鎖當(dāng)集電極被施加一個(gè)反向電壓時(shí)，J1就會(huì)受到反向偏壓控制，耗盡層則會(huì)向N-區(qū)擴(kuò)展。因過多地降低這個(gè)層面的厚度，將無法取得一個(gè)有效的阻斷能力，所以，這個(gè)機(jī)制十分重要。另一方面，如果過大地增加這個(gè)區(qū)域尺寸，就會(huì)連續(xù)地提高壓降。第二點(diǎn)清楚地說明了NPT器件的壓降比等效（IC和速度相同）PT器件的壓降高的原因。當(dāng)柵極和發(fā)射極短接并在集電極端子施加一個(gè)正電壓時(shí)，P/NJ3結(jié)受反向電壓控制，此時(shí)，仍然是由N漂移區(qū)中的耗盡層承受外部施加的電壓。IGBT在集電極與發(fā)射極之間有一個(gè)寄生PNPN晶閘管（如圖1所示）。在特殊條件下，這種寄生器件會(huì)導(dǎo)通。這種現(xiàn)象會(huì)使集電極與發(fā)射極之間的電流量增加。吉林貿(mào)易Mitsubishi三菱IGBT模塊供應(yīng)IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)。

    模塊的內(nèi)部等效電路多個(gè)管芯并聯(lián)時(shí)，柵極已經(jīng)加入柵極電阻，實(shí)際的等效電路如圖2所示。不同制造商的模塊，柵極電阻的阻值也不相同；不過，同一個(gè)模塊內(nèi)部的柵極電阻，其阻值是相同的。圖2單管模塊內(nèi)部的實(shí)際等效電路圖IGBT單管模塊通常稱為1in1模塊，前面的“1”表示內(nèi)部包含一個(gè)IGBT管芯，后面的“1”表示同一個(gè)模塊塑殼之中。2.半橋模塊，2in1模塊半橋（Halfbridge）模塊也稱為2in1模塊，可直接構(gòu)成半橋電路，也可以用2個(gè)半橋模塊構(gòu)成全橋，3個(gè)半橋模塊也構(gòu)成三相橋。因此，半橋模塊有時(shí)候也稱為橋臂（Phase-Leg）模塊。圖3是半橋模塊的內(nèi)部等效。不同的制造商的接線端子名稱也有所不同，如C2E1可能會(huì)標(biāo)識(shí)為E1C2，有的模塊只在等效電路圖上標(biāo)識(shí)引腳編號(hào)等。圖3半橋模塊的內(nèi)部等效電路半橋模塊的電流/電壓規(guī)格指的均是其中的每一個(gè)模塊單元。如1200V/400A的半橋模塊，表示其中的2個(gè)IGBT管芯的電流/電壓規(guī)格都是1200V/400A，即C1和E2之間可以耐受高2400V的瞬間直流電壓。不僅半橋模塊，所有模塊均是如此標(biāo)注的。3.全橋模塊，4in1模塊全橋模塊的內(nèi)部等效電路如圖4所示。圖4全橋模塊內(nèi)部等效電路全橋（Fullbridge）模塊也稱為4in1模塊，用于直接構(gòu)成全橋電路。

    對(duì)等效MOSFET的控制能力降低，通常還會(huì)引起器件擊穿問題。晶閘管導(dǎo)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(guān)系。通常情況下，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)閂鎖有如下主要區(qū)別：當(dāng)晶閘管全部導(dǎo)通時(shí)，靜態(tài)閂鎖出現(xiàn)，只在關(guān)斷時(shí)才會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)閂鎖。這一特殊現(xiàn)象嚴(yán)重地限制了安全操作區(qū)。為防止寄生NPN和PNP晶體管的有害現(xiàn)象，有必要采取以下措施：防止NPN部分接通，分別改變布局和摻雜級(jí)別，降低NPN和PNP晶體管的總電流增益。此外，閂鎖電流對(duì)PNP和NPN器件的電流增益有一定的影響，因此，它與結(jié)溫的關(guān)系也非常密切；在結(jié)溫和增益提高的情況下，P基區(qū)的電阻率會(huì)升高，破壞了整體特性。因此，器件制造商必須注意將集電極大電流值與閂鎖電流之間保持一定的比例，通常比例為1：5。IGBT模塊五種不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路圖1.單管模塊，1in1模塊單管模塊的內(nèi)部由若干個(gè)IGBT并聯(lián)，以達(dá)到所需要的電流規(guī)格，可以視為大電流規(guī)格的IGBT單管。受機(jī)械強(qiáng)度和熱阻的限制，IGBT的管芯面積不能做得，電流規(guī)格的IGBT需要將多個(gè)管芯裝配到一塊金屬基板上。單管模塊外部標(biāo)簽上的等效電路如圖1所示，副發(fā)射極（第二發(fā)射極）連接到柵極驅(qū)動(dòng)電路，主發(fā)射極連接到主電路中。圖1單管。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)。

    在所述柵極結(jié)構(gòu)的每一側(cè)包括二個(gè)所述第二屏蔽電極結(jié)構(gòu)，在其他實(shí)施例中，也能改變所述柵極結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的所述第二屏蔽電極結(jié)構(gòu)的數(shù)量和位置。所述溝槽101的步進(jìn)為1微米～3微米，所述溝槽101的步進(jìn)如圖3a中的d1所示。在所述漂移區(qū)1和所述集電區(qū)9之間形成有由一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的電場(chǎng)中止層8。本發(fā)明一實(shí)施例中，所述igbt器件為n型器件，一導(dǎo)電類型為n型，第二導(dǎo)電類型為p型。在其他實(shí)施例中也能為：所述igbt器件為p型器件，一導(dǎo)電類型為p型，第二導(dǎo)電類型為n型。本發(fā)明一實(shí)施例具有如下有益技術(shù)效果：1、本發(fā)明一實(shí)施例對(duì)器件單元結(jié)構(gòu)中的柵極結(jié)構(gòu)的屏蔽結(jié)構(gòu)做了特別的設(shè)置，在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)設(shè)置有形成于溝槽101中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)即第二屏蔽電極結(jié)構(gòu)，再加上形成于柵極結(jié)構(gòu)的溝槽101底部的一屏蔽電極結(jié)構(gòu)，一起作用柵極結(jié)構(gòu)的屏蔽電極，這種屏蔽電極結(jié)構(gòu)由于是通過溝槽101填充形成，有利于縮小器件的溝槽101的步進(jìn)，較小的溝槽101步進(jìn)能從而降低igbt器件的輸入電容、輸出電容和逆導(dǎo)電容，提高器件的開關(guān)速度；2、本發(fā)明一實(shí)施例同時(shí)還將一屏蔽電極結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的一屏蔽多晶硅4a和第二屏蔽電極結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的第二屏蔽多晶硅4b都通過接觸孔連接到金屬源極，實(shí)現(xiàn)和發(fā)射區(qū)的短接。IGBT處于導(dǎo)通態(tài)時(shí)，由于它的PNP晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其B值極低。吉林貿(mào)易Mitsubishi三菱IGBT模塊供應(yīng)

普通的交流220V供電，使用600V的IGBT。吉林貿(mào)易Mitsubishi三菱IGBT模塊供應(yīng)

    一個(gè)所述單元結(jié)構(gòu)中包括5個(gè)所述溝槽101，在所述柵極結(jié)構(gòu)的每一側(cè)包括二個(gè)所述第二屏蔽電極結(jié)構(gòu)。所述溝槽101的步進(jìn)d1為1微米～3微米。步驟三、如圖3b所示，在各所述溝槽101的底部表面和側(cè)面形成一介質(zhì)層3。如圖3c所示，之后再在各所述溝槽101中填充一多晶硅層4，將所述一多晶硅層4回刻到和所述半導(dǎo)體襯底表面相平。步驟四、如圖3d所示，采用光刻工藝將柵極結(jié)構(gòu)的形成區(qū)域打開，將所述柵極結(jié)構(gòu)的形成區(qū)域的所述溝槽101頂部的所述一多晶硅層4和所述一介質(zhì)層3去除。步驟五、如圖3d所示，在所述柵極結(jié)構(gòu)的形成區(qū)域的所述溝槽101的頂部側(cè)面形成柵介質(zhì)層5以及所述一多晶硅層4的頂部表面形成多晶硅間介質(zhì)層5a。步驟六、如圖3d所示，在所述柵極結(jié)構(gòu)的形成區(qū)域的所述溝槽101的頂部填充第二多晶硅層6，由所述第二多晶硅層6組成多晶硅柵6；所述多晶硅柵6底部的所述一多晶硅層4為一屏蔽多晶硅4a并組成一屏蔽電極結(jié)構(gòu)，所述一屏蔽多晶硅4a側(cè)面的所述一介質(zhì)層3為一屏蔽介質(zhì)層3a。在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的所述溝槽101中的所述一多晶硅層4為第二屏蔽多晶硅4b并組成第二屏蔽電極結(jié)構(gòu)，所述第二屏蔽多晶硅4b側(cè)面的所述一介質(zhì)層3為第二屏蔽介質(zhì)層3b。吉林貿(mào)易Mitsubishi三菱IGBT模塊供應(yīng)