绝缘栅双极晶体管

摘要： 常用的大功率变流拓扑电路包括整流电路、逆变电路及衍生电路等。在这些电路中需要用到一定容值的电容来储存能量,以支撑直流电压稳定,这些电容通常被称为支撑电容。为了实现电能转换,如直流变交流,或交流变直流,就需要使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)。当IGBT或负载发生失效后,会导致短路,短路回路中电容能量流过IGBT会导致其失效炸损,少数情况下可能导致整个变流系统瘫痪停机。

摘要： 近日,IGBT领域接连迎来好消息,闻泰科技、士兰微先后发布公告,各自宣布了在功率半导体领域的重大进展。闻泰科技公告称,公司的全资子公司Nexperia B.V.(下文称:安世半导体)于2021年设立了中国研究院,专注高压功率器件、模拟IC等新产品研发方向。目前公司自主设计研发的绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,以下简称"IGBT")系列产品已流片成功,取得阶段性重大进展,各项参数均达到设计要求。

摘要： 最近,海外大厂安森美、英飞凌等纷纷传出IGBT订单接不过来的消息。安森美深圳厂内部人士透露消息称,车用绝缘栅双极晶体管订单(IGBT)已满且不再接单,但不排除订单中存在一定比例的超额下单。士兰微和华润微相关人士也表示,由于汽车和光伏需求增加明显,IGBT订单增长很快,做不过来。供应链业者表示,2021年起车用半导体中的功率元件、微控制器最为缺乏,且直至2022年情况都未见明显改善。在IGBT产品中,车用IGBT的缺口则更大。CINNOResearch半导体事业部总经理Elvis称,车规级IGBT更下探至0.5,即供需缺口在50%以上。

摘要： 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子宣布,推出新一代Si-IGBT(硅基绝缘栅双极晶体管)器件--该产品以更小的尺寸带来更低的功率损耗。针对下一代电动汽车(EVs)逆变器应用,AE5代IGBT产品将于2023年上半年在瑞萨位于日本那珂工厂的200mm和300mm晶圆线上开始批量生产。此外,瑞萨将从2024年上半年开始在其位于日本甲府的新功率半导体器件300mm晶圆厂加大生产,以满足市场对功率半导体产品日益增长的需求。

摘要： 针对大功率多开关的应用场合,提出一种新的基于现场可编程门阵列(field programmble gate array,FPGA)高效并安全更可靠的多功能绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)数字驱动器,该驱动器能利用全面的IGBT状态检测电路、多路信号故障检测和保护电路。多开关、大功率10 kV/5 kA的断路器试验,验证了该驱动器能保证IGBT实现均压均流、温度检测等功能有效性,仅用6.4μs实现同时关断的功能,使IGBT开关过程得到优化,保障整个断路器的安全可靠。

摘要： 本文介绍了现代硅基核心功率半导体器件IGBT的历史演变和新型器件结构的研究进展,阐述了该器件在轨道交通、直流输电和新能源汽车等领域的研发进展和应用现状;最后讨论了IGBT技术面临的技术挑战和发展趋势。

摘要： 绝缘栅双极性晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)在高电压场合应用时需串联使用满足电压需求.由于器件内部的性能差异和外围电路参数不一致等,引起IGBT模块之间电压不均衡问题,威胁其运行安全.综述了国内外IGBT串联均压方法的发展及其研究现状.根据均压方法机理的不同,将IGBT串联均压方法分为被动均压方法和主动均压方法两种,进一步将主动均压方法归纳为无源控制方法和有源控制方法两类.根据各类方法的基本电路拓扑分析了均压原理,梳理了不同方法在电路拓扑、参数选择和控制策略等方面的优化和最新进展.通过均压效果、附加损耗和可靠性等多方面对不同均压方法进行对比,被动均压方法拓扑简单不需外加控制电路更适合在低频应用场合,在高频应用场合中,准有源栅极控制法以单驱动与无源器件相结合的方式,具有良好的发展前景.最后对IGBT串联均压方法进行了展望.

摘要： 电子元器件物料直接影响着整机的质量与可靠性.准确地评价电子元器件物料的优劣对于指导产品选型进而提升整机的可靠性具有重要的意义.提出了基于可靠性试验的电子元器件物料评估方法,从质量一致性、工艺适应性、结构分析、热性能分析和耐久性5个方面建立评价模型,对电子元器件物料进行整体评价.以绝缘栅双极晶体管为例,对6种不同型号的物料开展了基于可靠性试验的评价,最终得到了物料的评价结果,可用于指导产品选型.

摘要： 新时期我国科学技术发展水平的不断提升,对轨道交通车辆制造及性能优化产生了积极影响.为了增强轨道交通车辆牵引效果,丰富其技术内涵,保持车辆良好的应用状况,需要重注电力电子器件的应用,积极开展具体的研究工作,避免轨道交通车辆应用质量、牵引效率等受到不利影响,从而更好地体现出电力电子器件的应用价值,满足轨道交通建设事业的可持续发展要求.基于此,文章系统阐述了轨道交通车辆牵引中电力电子器件的应用.

摘要： Compact Azipod推进器,由和永磁同步电动机的转子同轴的定距螺旋桨构成.推进电动机的定子烧嵌在吊舱内,利用周围的海水对流进行冷却,因此不用考虑附加冷却方式.吊舱由舱体和支架构成,电机驱动、控制、通信均由位于吊舱上部的滑环实现,一体式设计的滑油和压缩空气管道使得吊舱整体结构非常紧凑.螺旋桨与吊舱内电机转子之间的轴封采用压缩空气提供压头.吊舱的回转模块由回转轴承和支持装置构成、转舵电机驱动变速器直接带动回转轴承的内圈齿圈完成吊舱的回转.

摘要： 本文通过对绝缘栅双极晶体管(IGBT)失效模块的分析,采用有限元法(FEM)评估了IGBT模块的潜在可靠性缺陷.结果表明,热电应力会导致IGBT模块发生形变,进而形成焊料分层或空洞;焊料缺陷会大大提高结温,从而导致更大的变形;较高的占空比将使IGBT模块形变增加,更易形成空隙或裂纹.以上这些将形成恶性循环,进而带来更高的失败风险.

摘要： 本文主要研究了基于芯片粘合技术所制造的新型单芯片双向绝缘栅双极晶体管(BD-IGBT)在矩阵变换器中应用的可行性以及换流方法.通过基于物理模型的数值仿真以及实验验证分析了BD-IGBT在不同控制方式下的工作模式与功耗大小.传统一步换流策略被应用在BD-IGBT搭建的矩阵变换器中,通过对比,BD-IGBT在矩阵变换器的应用中显示出了低功耗、高效率和低成本等优势.

摘要： 本文主要研究了基于芯片粘合技术制造的单芯片双门极双向IGBT(BD-IGBT)的工作特性,并以此为基础,通过对所建物理模型的混模分析了BD-IGBT在矩阵变换器中的四步换流换流策略下的功耗.为了优化BD-IGBT的开通损耗,提出了新的变步长四步换流策略,并将之与传统的组合式器件FS-IGBT(场截止绝缘栅双极晶体管)和FWD(续流二极管)对比.搭建13KW三相-三相矩阵变换器的simulink仿真模型,对比分析了BD-IGBT与组合器件在四步换流和变步长四步换流策略下的效率及功耗,结果表明:变步长四步换流策略下,矩阵变化器的开通损耗相比四步换流策略时大幅降低,而依旧高于组合式器件;但其总的开关损耗相比组合式器件却有着显著的降低,其导通损耗也低于传统的组合式器件,极大体现了BD-IGBT的优势.

摘要： UPFC换流阀中所使用的绝缘栅双极晶体管(IGBT)在高速开通与关断中会产生大量的电磁骚扰,可能会影响外电路的正常工作.本文以Infineon公司的FF450R17ME4型高压IGBT模块为对象,着重研究了其工作时所产生的近场骚扰.文章根据单环模型及镜像法建立了IGBT的近场电磁场计算模型,并通过CST软件对模块产生的骚扰进行仿真.研究结果对预测IGBT器件电磁骚扰有一定借鉴意义.

摘要： 准确获得压接式绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块开关损耗值,是电力变换器性能研究中的关键问题之一.针对现有IGBT开关损耗模型难以同时考虑集射工作电压、集电极电流、驱动电压、驱动电阻、结温等5个因素的缺点,引入了误差反向传播(BP)前馈神经网络模型.将上述5个因素作为BP神经网络的输入向量,并采用粒子群算法对网络的初始权值与阀值进行优化,通过共轭梯度法的学习规则加速收敛,获得开关损耗的精确求解值.该模型实现了额定范围内在感性负载电路中对各种工况下的压接式IGBT模块开关损耗的可靠预测,其误差不超过3.85％.

摘要： 本文讲述了华虹宏力简介，华虹宏力功率技术概况简介，分析了华虹宏力量产IGBT技术介绍，华虹宏力IGBT技术发展方向，总结出了全球最大的功率器件代工厂，累计出货超过500万片8英寸MOSFET，可以根据客户需要定制全系列的各种功率器件，提供独特的、富有竞争力的Super Junction NFET工艺等方面。

摘要： 本文讲述了华虹宏力简介，华虹宏力功率技术概况简介，分析了华虹宏力量产IGBT技术介绍，华虹宏力IGBT技术发展方向，总结出了全球最大的功率器件代工厂，累计出货超过500万片8英寸MOSFET，可以根据客户需要定制全系列的各种功率器件，提供独特的、富有竞争力的Super Junction NFET工艺等方面。

摘要： 本文讲述了华虹宏力简介，华虹宏力功率技术概况简介，分析了华虹宏力量产IGBT技术介绍，华虹宏力IGBT技术发展方向，总结出了全球最大的功率器件代工厂，累计出货超过500万片8英寸MOSFET，可以根据客户需要定制全系列的各种功率器件，提供独特的、富有竞争力的Super Junction NFET工艺等方面。

摘要： 本文讲述了华虹宏力简介，华虹宏力功率技术概况简介，分析了华虹宏力量产IGBT技术介绍，华虹宏力IGBT技术发展方向，总结出了全球最大的功率器件代工厂，累计出货超过500万片8英寸MOSFET，可以根据客户需要定制全系列的各种功率器件，提供独特的、富有竞争力的Super Junction NFET工艺等方面。

摘要： 本文提出了一种应用于断路器的高速开关,能够在故障发生时于20μs内切除主电源.相比于机械开关以及晶闸管,串联IGBT更适用于这种需求;而串联IGBT的均压问题需要深入研究.本文介绍了一种双阶段有源门极驱动触发时间补偿法以实现各IGBT的均压,并在1500V/10A的电路环境下进行了3个IGBT模块的串联实验.实验结果表明该方法能有效的改善串联IGBT的均压效果,并对解决均压问题有一定意义.

摘要： 一种具有IGBT的半导体器件包括：衬底(1)；衬底上的漂移层(2)和基极层(3)；穿透基极层以将基极层分成基极部分(3a-3d)的沟槽(4)；一个基极部分中的发射极区(5)；沟槽中的栅极元件(7a-7c)；发射极电极(15)；以及集电极电极(16)。所述一个基极部分提供沟道层(3a)，另一基极部分提供没有发射极区的浮置层(3b-3d)。栅极元件包括与沟道层相邻的栅电极(7a)和与浮置层相邻的虚设栅电极(7b-7c)。浮置层包括与沟道层相邻的第一浮置层(3b)以及远离沟道层的第二浮置层(3c)。虚设栅电极和第一浮置层与基极层上的第一浮置布线(12)电耦合。虚设栅电极与第二浮置层隔离开。

摘要： 一种节能设备，包括：输入具有模拟信号的预定量的能量的相输入连接：确定模拟信号的过零伏点的过零伏点检测器；识别模拟信号的正半周和负半周的半周识别器；将模拟信号的正半周和负半周路由到数字信号处理器的逻辑设备；分别用于正半周和负半周的与数字信号处理器电连接的第一和第二驱动控制，向模拟信号提供脉冲宽度调制来减少预定量的能量以产生减小量的能量；输出减小量的能量的相输出连接，第一驱动控制包括向模拟信号正半周提供脉冲宽度调制的正半周控制晶体管和作为箝位反电动势的路由开关的第一分流控制晶体管，第二驱动控制包括向模拟信号负半周提供脉冲宽度调制的负半周控制晶体管和作为箝位反电动势的路由开关的第二分流控制晶体管。

摘要： 一种节能设备，包括：相输入连接，输入具有模拟信号的预定量的能量：过零伏点检测器，确定模拟信号的过零伏点；半周识别器，识别模拟信号的正半周和负半周；逻辑设备，将模拟信号的正半周和负半周发送到数字信号处理器；驱动控制，向模拟信号提供脉冲宽度调制来减少预定量的能量，以产生减小的能量，驱动控制与数字信号处理器电连接；相输出连接，输出减小的能量，驱动控制包括正半周控制晶体管、负半周控制晶体管、第一分流控制晶体管和第二分流控制晶体管，正半周控制晶体管向模拟信号的正半周提供脉冲宽度调制，负半周控制晶体向模拟信号的负半周提供脉冲宽度调制，第一和第二分流控制晶体管被配置成发送开关，以箝位反电动势。

摘要： 一种基于绝缘栅双极晶体管/场效应晶体管的节能设备、系统和方法(1)，其中节省了额定线电压以下和/或额定电器电压以下的预定量的电压，从而节约了能量。提供相输入连接(2)以将模拟信号输入到该设备和系统(1)。磁通集中器(3)感测输入的模拟信号(20)并且过零伏点检测器(5)确定信号(20)的过零伏点(21)。识别信号(20)的正半周(22)和负半周(23)并将其发送到用于处理信号(20)的数字信号处理器(10)。通过脉冲宽度调制减小信号(20)并且输出减小的能量，从而对终端用户产生节能效果。

摘要： 本发明涉及一种沟槽型绝缘栅双极晶体管的沟槽栅结构的制备方法，按以下步骤进行，⑴、场限环制作，⑵、氧化、光刻有源区，⑶、淀积阻挡氧化层，⑷、刻蚀阻挡氧化层，⑸、刻蚀沟槽区，⑹、栅氧化、淀积多晶硅，⑺、刻蚀多晶硅，⑻、硼磷硅玻璃淀积，⑼、光刻、刻蚀栅极引线槽，⑽、金属层淀积及钝化层淀积和光刻。本发明在不增加其他工艺成本的基础上，省去多晶硅光刻工艺，而工艺对引线沟的槽宽度没有特别的要求，既简化了工艺要求，又缩减了制作成本。

摘要： 本发明实施例公开了一种沟槽栅型绝缘栅双极晶体管及其制作方法。所述沟槽栅型绝缘栅双极晶体管包括：漂移区；位于漂移区正面内的有效基区；位于漂移区正面内、有效基区两侧的沟槽栅；其中，所述沟槽栅包括：与有效基区相邻的有效沟槽栅和远离有效基区的无效沟槽栅。本发明所提供的沟槽栅型绝缘栅双极晶体管，通过增加其内沟槽栅的个数，进而增加了沟槽栅的总宽度，减小了有效基区宽度与单个元胞宽度之比，从而使得漂移区内的空穴浓度提高，最终导致电导调制效应增强，因此，可降低器件的导通电阻。再有，该沟槽栅型绝缘栅双极晶体管，还能减小电流密度，提高器件的短路安全工作区。

摘要： 本发明公开了一种具有绝缘栅半导体元件的半导体器件和绝缘栅双极晶体管。一种具有IGBT的半导体器件包括：衬底(1)；衬底上的漂移层(2)和基极层(3)；穿透基极层以将基极层分成基极部分(3a－3d)的沟槽(4)；一个基极部分中的发射极区(5)；沟槽中的栅极元件(7a－7c)；发射极电极(15)；以及集电极电极(16)。所述一个基极部分提供沟道层(3a)，另一基极部分提供没有发射极区的浮置层(3b－3d)。栅极元件包括与沟道层相邻的栅电极(7a)和与浮置层相邻的虚设栅电极(7b－7c)。浮置层包括与沟道层相邻的第一浮置层(3b)以及远离沟道层的第二浮置层(3c)。虚设栅电极和第一浮置层与基极层上的第一浮置布线(12)电耦合。虚设栅电极与第二浮置层隔离开。

摘要： 一种基于绝缘栅双极晶体管/场效应晶体管的节能设备、系统和方法(1)，其中节省了额定线电压以下和/或额定电器电压以下的预定量的电压，从而节约了能量。提供相输入连接(2)以将模拟信号输入到该设备和系统(1)。磁通集中器(3)感测输入的模拟信号(20)并且过零伏点检测器(5)确定信号(20)的过零伏点(21)。识别信号(20)的正半周(22)和负半周(23)并将其发送到用于处理信号(20)的数字信号处理器(10)。通过脉冲宽度调制减小信号(20)并且输出减小的能量，从而对终端用户产生节能效果。

摘要： 本发明涉及晶体管技术领域，且公开了一种全自对准的槽栅绝缘栅双极晶体管及其制备方法，包括衬垫层，所述衬垫层的上表面设有P+层，所述P+层的上表面设有漏区，所述漏区的上表面两侧开设有漏注入区，所述漏注入区的顶部设有源区。该一种全自对准的槽栅绝缘栅双极晶体管及其制备方法，通过散热层的多层设置，能够充分吸收使用过过程中所产生的热量，通过散热片的设置，散热片能够有效的吸附第一铜层、陶瓷层和第二铜层所排出的热量，晶体管工作时，热量能够通过散热片被吸附出，从而有效的降低其温度，通过散热导管和延伸片的设置，进一步的提高了散热效果，使得晶体管工作时发热损耗降低，延长了使用寿命。

摘要： 本发明涉及一种沟槽型绝缘栅双极晶体管的沟槽栅结构的制备方法，按以下步骤进行，⑴、场限环制作，⑵、氧化、光刻有源区，⑶、淀积阻挡氧化层，⑷、刻蚀阻挡氧化层，⑸、刻蚀沟槽区，⑹、栅氧化、淀积多晶硅，⑺、刻蚀多晶硅，⑻、硼磷硅玻璃淀积，⑼、光刻、刻蚀栅极引线槽，⑽、金属层淀积及钝化层淀积和光刻。本发明在不增加其他工艺成本的基础上，省去多晶硅光刻工艺，而工艺对引线沟的槽宽度没有特别的要求，既简化了工艺要求，又缩减了制作成本。