90年代中期，溝槽柵結(jié)構(gòu)又返回到一種新概念的IGBT，它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)的新刻蝕工藝，但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時間之間折衷的更重要的改進(jìn)。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變，先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu)，繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu)，這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù)，是**基本的，也是很重大的概念變化。這就是：穿通(PT)技術(shù)會有比較高的載流子注入系數(shù)，而由于它要求對少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。80年代初期，用于功率MOSFET制造技術(shù)的DMOS(雙擴(kuò)散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。閔行區(qū)質(zhì)量IGBT模塊品牌

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。IGBT功率模塊是電壓型控制，輸入阻抗大，驅(qū)動功率小，控制電路簡單，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，**近西門子公司又推出低飽和壓降（2.2v）的npt-IGBT性能更佳，相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦已在開發(fā)研制新品種。虹口區(qū)質(zhì)量IGBT模塊設(shè)計IGBT的驅(qū)動原理與電力MOSFET基本相同，通斷由柵射極電壓uGE決定。

為了抑制n+pn-寄生晶體管的工作IGBT采用盡量縮小p+n-p晶體管的電流放大系數(shù)α作為解決閉鎖的措施。具體地來說，p+n-p的電流放大系數(shù)α設(shè)計為0.5以下。 IGBT的閉鎖電流IL為額定電流（直流）的3倍以上。IGBT的驅(qū)動原理與電力MOSFET基本相同，通斷由柵射極電壓uGE決定。 [2]導(dǎo)通IGBT硅片的結(jié)構(gòu)與功率MOSFET 的結(jié)構(gòu)十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層（NPT-非穿通-IGBT技術(shù)沒有增加這個部分），其中一個MOSFET驅(qū)動兩個雙極器件。

這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù)，是**基本的，也是很重大的概念變化。這就是：穿通(PT)技術(shù)會有比較高的載流子注入系數(shù)，而由于它要求對少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。另一方面，非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率，不過其載流子注入系數(shù)卻比較低。進(jìn)而言之，非穿通(NPT)技術(shù)又被軟穿通(LPT)技術(shù)所代替，它類似于某些人所謂的“軟穿通”(SPT)或“電場截止”(FS)型技術(shù)，這使得“成本—性能”的綜合效果得到進(jìn)一步改善。1996年，CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實(shí)現(xiàn)[6]，它采用了弱穿通(LPT)芯片結(jié)構(gòu)，又采用了更先進(jìn)的寬元胞間距的設(shè)計。包括一種“反向阻斷型”(逆阻型)功能或一種“反向?qū)ㄐ汀?逆導(dǎo)型)功能的IGBT器件的新概念正在進(jìn)行研究，以求得進(jìn)一步優(yōu)化。為了減少接觸熱阻，在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂。

N溝型的 IGBT工作是通過柵極－發(fā)射極間加閥值電壓VTH以上的（正）電壓，在柵極電極正下方的p層上形成反型層（溝道），開始從發(fā)射極電極下的n-層注入電子。該電子為p+n-p晶體管的少數(shù)載流子，從集電極襯底p+層開始流入空穴，進(jìn)行電導(dǎo)率調(diào)制（雙極工作），所以可以降低集電極－發(fā)射極間飽和電壓。在發(fā)射極電極側(cè)形成n+pn－寄生晶體管。若n+pn－寄生晶體管工作，又變成p+n－ pn+晶閘管。電流繼續(xù)流動，直到輸出側(cè)停止供給電流。通過輸出信號已不能進(jìn)行控制。一般將這種狀態(tài)稱為閉鎖狀態(tài)。由于N+ 區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，所以IGBT 的通態(tài)壓降小，耐壓1000V的IGBT 通態(tài)壓降為2 ～ 3V 。金山區(qū)品牌IGBT模塊廠家現(xiàn)貨

電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小，使通態(tài)壓降小。閔行區(qū)質(zhì)量IGBT模塊品牌

Q 為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數(shù)手冊。例如，常見IGBT驅(qū)動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負(fù)電壓-9V，則U=24V，假設(shè) F=10KHz，Q=2.8uC可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應(yīng)選取2W電阻，或2個1W電阻并聯(lián)。三、設(shè)置柵極電阻的其他注意事項1、盡量減小柵極回路的電感阻抗，具體的措施有：a)驅(qū)動器靠近IGBT減小引線長度；b) 驅(qū)動的柵射極引線絞合，并且不要用過粗的線；c) 線路板上的 2 根驅(qū)動線的距離盡量靠近；d) 柵極電阻使用無感電阻；e) 如果是有感電阻，可以用幾個并聯(lián)以減小電感。2、IGBT 開通和關(guān)斷選取不同的柵極電阻閔行區(qū)質(zhì)量IGBT模塊品牌

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