基于自主開發(fā)的600 V/30 A IGBT芯片研制了一款高性能智能功率模塊（IPM）。該IPM采用引線框架、印制電路板（PCB）和直接覆銅（DBC）結(jié)構(gòu)技術(shù)方案,對焊接和注塑封裝工藝進行了優(yōu)化,并對模塊的熱性能進行了計算。與三菱公司IPM在常溫快速啟停、高溫空載快速啟停、溫升方面進行了對比試驗分析。測試結(jié)果表明,采用自主開發(fā)IGBT芯片的IPM完全滿足應(yīng)用需求。該IPM在常溫快速啟停試驗運行50 min后進行保護,保護時間比三菱公司IPM略長;在高溫空載快速啟停和溫升方面,該IPM與三菱公司IPM無明顯差異;在高溫空載快速啟停試驗中,穩(wěn)態(tài)下該IPM驅(qū)動器最高溫度為105℃;溫升試驗中,采用該IPM驅(qū)動電機,電機溫升為56℃。 

【文章來源】：半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

IPM電氣原理圖

IPM布局圖

自主開發(fā)的600 V/30 A IGBT芯片采用Trench-FS技術(shù),具有正溫度系數(shù)特性,便于并聯(lián)使用。圖3為IGBT芯片示意圖,芯片尺寸為4 370 μm×4 370 μm。為了降低IGBT芯片在過流關(guān)斷過程中的動態(tài)閂鎖風(fēng)險,對柵氧化層厚度(100 μm)進行了優(yōu)化,保證溝道區(qū)柵氧化層質(zhì)量和良好的Si-SiO2界面態(tài)。表1為自主開發(fā)的IGBT芯片的主要參數(shù),包括集電極-發(fā)射極飽和壓降(VCE,sat)、集電極-發(fā)射極電壓(VCES)、柵極-發(fā)射極閾值電壓(VGE,th)、集電極電流(IC)、集電極-發(fā)射極漏電流(ICES)和柵極漏電流(IGES),由表1可以看到,芯片在25和150 ℃環(huán)境溫度下的最高結(jié)溫(θj,max)均可達到175 ℃,在150 ℃下,芯片的VCE,sat、VGE,th和ICES較25 ℃下均有所增加。

【參考文獻】：
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本文編號：3127409