車用IGBT器件
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-21
車用IGBT器件的實(shí)例教程
概述丨車用IGBT器件技術(shù)解析
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概述丨車用IGBT器件技術(shù)解析
引言
IGBT是綜合MOS管和雙極型晶體管優(yōu)勢特征的一種半導(dǎo)體復(fù)合器件，作為功率半導(dǎo)體分離器件的代表，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、消費(fèi)電子、工業(yè)控制領(lǐng)域，所涉及領(lǐng)域幾乎涵蓋社會的各個(gè)方面，市場需求增長空間巨大。近幾年中國IGBT產(chǎn)業(yè)在國家政策推動(dòng)及市場牽引下得到迅速發(fā)展，但技術(shù)方面與國際大廠仍有較大差距，國際大廠中以英飛凌為代表，技術(shù)已發(fā)展到微溝槽性IGBT，并達(dá)到量產(chǎn)水平。
從1980年至今，IGBT經(jīng)歷了六代技術(shù)的發(fā)展演變，過程如圖1所示，分別是第一代平面穿通型（P.PT），第二代改進(jìn)的平面穿通型（P.PT），第三代平面非穿通型（P.NPT），第四代溝槽非穿通型（Trench.NPT），第五代平面柵軟穿通型（P.SPT）和第六代溝槽柵電場-截止型（FS-Trench）。主要是圍繞以下3種核心技術(shù)及與其同步的載流子濃度分布優(yōu)化技術(shù)發(fā)展：（1）體結(jié)構(gòu)（又稱襯底）：PT（穿通）→NPT（非穿通）→ FS/SPT/LPT（軟穿通）。（2）柵結(jié)構(gòu)：平面柵→溝槽柵。（3）集電極區(qū)結(jié)構(gòu)：透明集電極→內(nèi)透明集電極結(jié)構(gòu)。
IBGT芯片在結(jié)構(gòu)上是由數(shù)萬個(gè)元胞（Cell）重復(fù)組成，工藝上采用大規(guī)模集成電路技術(shù)和功率器件技術(shù)制造而成。每個(gè)元胞（Cell）結(jié)構(gòu)如圖2所示，可將其分為正面MOS結(jié)構(gòu)、體結(jié)構(gòu)和背面集電極區(qū)的結(jié)構(gòu)三部分。
體結(jié)構(gòu)的發(fā)展
IGBT 的體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷從穿通（PT）-非穿通（NTP）-軟穿通（SPT）的歷程。
（1）穿通結(jié)構(gòu)（Punch Through，PT）特點(diǎn)。
展開 因此，特斯拉對IGBT單管增加了特別的規(guī)格分檔（binning）要求，對IGBT制造的后道工序以及供應(yīng)鏈管理都帶來了不小的挑戰(zhàn)。
其次，IGBT單管的布局和散熱方式有了重大改變。通過雙頭夾具，每個(gè)半橋上下橋臂中的IGBT單管背靠背固定在散熱器上，組成類似三明治的結(jié)構(gòu)。與LDU相比，不僅半橋之間組成立體結(jié)構(gòu)，半橋之內(nèi)上下橋臂也為立體結(jié)構(gòu)，充分利用了空間。現(xiàn)在一些半導(dǎo)體供應(yīng)商的雙面水冷散熱模塊也是采用類似的散熱設(shè)計(jì)提高功率密度。
再次，IGBT單管的連接也與以往有了很大不同。SDU不在需要功率板連接IGBT單管，而是采用倒插的方式與驅(qū)動(dòng)板相連。因此不再需要折彎IGBT單管管腳，降低了安裝成本，也避免了可能由此引發(fā)各種麻煩（折彎管腳后IGBT可能出現(xiàn)零星失效，很難判斷原因，往往導(dǎo)致IGBT供應(yīng)商與系統(tǒng)廠商相互指責(zé)）。再通過適當(dāng)調(diào)整單管G/D/S三個(gè)管腳的長度，使其與驅(qū)動(dòng)板和母線銅排適度相連。因此，IGBT的管腳設(shè)計(jì)和制造也變得重要起來。
SDU的出現(xiàn)使得特斯拉對IGBT器件有了更嚴(yán)格的機(jī)械、電學(xué)以及可制造性的要求。筆者也有幸作為供應(yīng)商，與多位特斯拉核心研發(fā)人員合作，一同參與了IGBT單管的定制工作，也由此負(fù)責(zé)了下一代特斯拉定制IGBT器件的開發(fā)。此后，特斯拉開始與功率半導(dǎo)體頭部廠商進(jìn)行更緊密的合作，深度介入核心功率器件的定義與設(shè)計(jì)，并最終推出了劃時(shí)代的第三代動(dòng)力總成。
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車用IGBT器件的最新內(nèi)容
LED照明中使用的?浮電流驅(qū)動(dòng)IC?（Floating Current Driver IC）是一種專門用于驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)開關(guān)器件（如MOSFET或IGBT）的集成電路，其核心特點(diǎn)是?為高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)電路提供浮動(dòng)電源?，以適應(yīng)開關(guān)器件源極電位隨開關(guān)狀態(tài)快速變化的工況。
浮電流驅(qū)動(dòng)IC?主要應(yīng)用于?半橋或全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?中的高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)。有以下三點(diǎn)關(guān)鍵機(jī)制：
一、自舉懸浮供電技術(shù)?：
利用一個(gè)“自舉電容
隸屬于AUTO TECH 展系列的AUTO TECH 2025 廣州國際新能源汽車功率半導(dǎo)體技術(shù)展覽會，展品覆蓋車用功率器件IGBT/MOSFET、SiC、GaN、基礎(chǔ)功率器件、材料、封裝測試、生產(chǎn)設(shè)備、散熱管理等技術(shù)產(chǎn)品，組委會將邀請比亞迪、廣汽埃安、特斯拉、豐田、小鵬、理想、小米、極氪、長城、上汽、本田、日產(chǎn)、大眾、寶馬、蔚來、華為、匯川技術(shù)、寧德時(shí)代、博世、英飛凌、電裝、瑞薩、安森美、意法半導(dǎo)體等汽車
來源 | 各公司官網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)
氮化鋁具有一系列優(yōu)良特性，核心優(yōu)勢特性為優(yōu)良的熱導(dǎo)性、可靠的電絕緣性、以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等。它既是新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料，也可用于熱交換器、壓電陶瓷及薄膜、導(dǎo)熱填料等，應(yīng)用前景廣闊。
根據(jù) Maxmize Market Research 數(shù)據(jù)，2021 年全球陶瓷基板市場規(guī)模達(dá)到
引言
IGBT是綜合MOS管和雙極型晶體管優(yōu)勢特征的一種半導(dǎo)體復(fù)合器件，作為功率半導(dǎo)體分離器件的代表，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、消費(fèi)電子、工業(yè)控制領(lǐng)域，所涉及領(lǐng)域幾乎涵蓋社會的各個(gè)方面，市場需求增長空間巨大。近幾年中國IGBT
來源：01芯聞
作者：棟幺
原標(biāo)題：《特斯拉澎湃動(dòng)力來自何方？》
互聯(lián)網(wǎng)上關(guān)于特斯拉電動(dòng)汽車的拆解和分析很多，例如老爺子Sandy Munro對Model 3/Y和油管上Weber Auto等up主對動(dòng)力總成部分的拆解，楊逸軒@知乎也寫了一系列不錯(cuò)的綜述文章。考慮到這些視頻或者報(bào)告多集中在整車或者系統(tǒng)方面
概述丨車用IGBT器件技術(shù)解析
概述丨車用IGBT器件技術(shù)解析
IGBT器件技術(shù)（29頁可下載）
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IGBT器件技術(shù)（29頁可下載）
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