***************6MBI450U4-120 IGBT模块*******************

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6MBI450U4-120 IGBT模块渠道商介绍，作为电力电子重要大功率主流器材之一，IGBT已经广泛使用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域。在工业使用方面，如交通操控、功率变换、工业电机、不间断电源、风电与太阳能设备，以及用于自动操控的变频器。在消费电子方面，IGBT用于家用电器、相机和手机。

IGBT模块是由IGBT与FWD经过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接使用于变频器、UPS不间断电源等设备上；IGBT模块具有节能、安装修理方便、散热安稳等特色；当前商场上出售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块；跟着节能环保等理念的推进，此类产品在商场大将越来越多见。

IGBT的作业原理

IGBT是将强电流、高压使用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的天然进化。由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道，而这个通道却具有很高的电阻率，因此造成功率MOSFET具有RDS(on)数值高的特征，IGBT**了现有功率MOSFET的这些首要缺陷。尽管**一代功率MOSFET 器材大幅度改进了RDS(on)特性，但是在高电平时，功率导通损耗仍然要比IGBT 技能高出许多。较低的压降，转换成一个低VCE(sat)的能力，以及IGBT的结构，同一个标准双极器材相比，可支持更高电流密度，并简化IGBT驱动器的原理图。

IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似，首要差异是IGBT增加了P+ 基片和一个N+ 缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技能没有增加这个部分)。其间一个MOSFET驱动两个双极器材。基片的使用在管体的P+和 N+ 区之间创建了一个J1结。 当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N沟道构成，一起呈现一个电子流，并彻底按照功率 MOSFET的方式产生一股电流。

IGBT与MOSFET的不同

MOSFET全称功率场效应晶体管。它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。首要长处是热安稳性好、安全作业区大，缺陷是击穿电压低，作业电流小。

IGBT是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。击穿电压可达1200V，集电极**饱满电流已超越1500A。由IGBT作为逆变器材的变频器的容量达250kVA以上，作业频率可达20kHz。

IGBT和MOSFET的关联

80年代初期，用于功率MOSFET制造技能的DMOS（双扩散构成的金属-氧化物-半导体）工艺被选用到IGBT中来。在那个时候，硅芯片的结构是一种较厚的NPT（非穿通）型规划。后来，经过选用PT（穿通）型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个显著改进，这是跟着硅片上外延的技能前进，以及选用对应给定阻断电压所规划的n+缓冲层而进展的。几年中，这种在选用PT规划的外延片上制备的DMOS平面栅结构，其规划规则从5微米先进到3微米。

90年代中期，沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT，它是选用从大规模集成（LSI）工艺借鉴来的硅干法刻蚀技能实现的新刻蚀工艺，但仍然是穿通（PT）型芯片结构。在这种沟槽结构中，实现了在通态电压和关断时刻之间折衷的更重要的改进。硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变，先是选用非穿通（NPT）结构，继而变化成弱穿通（LPT）结构，这就使安全作业区（SOA）得到同外表栅结构演化类似的改善。

开展趋势

1、低功率IGBT

IGBT使用规模一般都在600V、1KA、1KHz以上区域，为满足家电行业的开展需求，摩托罗拉、ST半导体、三菱等公司推出低功率IGBT产品，实用于家电行业的微波炉、洗衣机、电磁灶、电子整流器、照相机等产品的使用。



2、U-IGBT

U（沟槽结构）--IGBT是在管芯上刻槽，芯片元胞内部构成沟槽式栅极。选用沟道结构后，可进一步缩小元胞尺寸，削减沟道电阻，前进电流密度，制造相同额定电流而芯片尺寸*少的产品。现有多家公司出产各种U—IGBT产品，适用低电压驱动、外表贴装的要求。

3、NPT-IGBT

NPT（非穿通型）--IGBT选用薄硅片技能，以离子注进发射区代替高杂乱、高本钱的厚层高阻外延，可下降出产本钱25%左右，耐压越高本钱差越大，在功能上更具有特色，高速、低损耗、正温度系数，无锁定效应，在规划600—1200V的IGBT时，NPT—IGBT可靠性**。西门子公司可提供600V、1200V、1700V系列产品和6500V高压IGBT，并推出低饱满压降DLC型NPT—IGBT，依克赛斯、哈里斯、英特西尔、东芝等公司也相继研制出NPT—IGBT及其模块系列，富士电机、摩托罗拉等在研制之中，NPT型正成为IGBT开展方向。

4、SDB--IGBT

鉴于目前厂家对IGBT的开发非常重视，三星、方便等公司选用SDB（硅片直接键合）技能，在IC出产线上制造第四代高速IGBT及模块系列产品，特色为高速，低饱满压降，低拖尾电流，正温度系数易于并联，在600V和1200V电压规模功能优良，分为UF、RUF两大系统。

5、超快速IGBT

国际整流器IR公司的研制要点在于削减IGBT的拖尾效应，使其能快速关断，研制的超快速IGBT可**限度地削减拖尾效应，关断时刻不超越2000ns，选用特殊高能照耀分层技能，关断时刻可在100ns以下，拖尾更短，要点产品专为电机操控而规划，现有6种型号，另可用在大功率电源变换器中。

6、IGBT/FRD

IR公司在IGBT根底上推出两款结合FRD（快速恢复二极管）的新式器材，IGBT/FRD有用结合，将转换状态的损耗削减20%，选用TO—247外型封装，额定规格为1200V、25、50、75、100A，用于电机驱动和功率转换，以IGBT及FRD为根底的新技能便于器材并联，在多芯片模块中实现更均匀的温度，前进整体可靠性。

7、IGBT功率模块

IGBT功率模块选用IC驱动，各种驱动保护电路，高功能IGBT芯片，新式封装技能，从复合功率模块PIM开展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流开展，其产品水平为1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于变频调速外，600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技能是大电流IGBT模块为有源器材的PEBB，用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM选用共烧瓷片多芯片模块技能组装PEBB，大大下降电路接线电感，前进系统效率，现已开发成功第二代IPEM，其间所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT开展热门。

国内商场需求急剧上升曾使得IGBT商场一度被看好。尽管长期来看，IGBT是一个值得等待的商场，可是到目前为止IGBT的核心技能和工业为大多数欧美IDM半导体厂商所掌控，国内企业还有很长的路要走。

资讯来源：汕头罗克自动化