[發布日期：2023-09-27 14:32:22] 點擊：
IGBT憑借著高功率密度、驅動電路簡單以及寬安全工作區等特點，成為了中大功率、中低頻率電力電子設備的首選。在工作頻率低於105Hz的範圍內，矽基IGBT是首選的功率半導體器件，其功率範圍涵蓋幾千瓦至十兆瓦，典型的應用領域包括工業控製(變頻器、逆變焊機、不間斷電源等);新能源汽車(主電驅、OBC、空調、轉向等);新能源發電(光伏逆變器、風電變流器);變頻白電(IPM);軌道交通(牽引變流器);智能電網等。
IGBT發展趨勢：
(1)高功率密度
電力電子產品其實有一個使命，就是不斷地去減少損耗，不斷地去提升功率密度。要實現高功率密度，可以從三個維度去考慮。
第一點是低損耗，主要考驗芯片設計，芯片設計不單是說在芯片設計技術這個方麵，還有更多的要考慮對其應用的理解。
第二點是低熱阻，隨著功率密度越來越高，一些傳統的封裝已經比較吃力。在這種情況下，不能一昧的去追求器件的低成本。例如，現在有一些廠家把銅底板去掉，要分情況來看，對於小功率的一些器件，散熱不是它的瓶頸，在這種情況下，去掉銅底板可以少掉一塊材料，並且簡化生產，降低成本。在整機裏，不會付出多餘的散熱成本，但隨著功率密度不斷上升，去掉銅底板後，導熱係數下降，熱阻提高。從整機設計的角度來看，則需要花費更多的散熱成本去彌補，甚至可能要去上熱管，增大散熱器。由此看來，省掉銅底板是得不償失的。
第三點是高溫度，如果把當前比較主流的150 ℃最大結溫(Tvjop)提升到 175 ℃，有益於IGBT 應用。同時也會對目前的封裝材料提出挑戰。
(2)更高的可靠性
第一，隨著微溝槽(MPT)技術的發展，近些年來的芯片越來越小，往往就會犧牲掉它的安全工作區(SOA)。這是需要非常注意的，不能因為需要低損耗而舍棄重要的一塊。
第二，在一些應用場合中需要防硫防潮。
第三，對於大功率的應用方麵，隨著競爭不斷加劇，目前是通過單管並聯去實現。在此情況下，對於單管並聯來說，均流非常重要。均流既包括模塊內的芯片均流，也包括模塊之間的均流。這就對IGBT一致性提出了更高的要求。而一致性更多的是從工藝、生產這些角度去保證。
(3)更加易用
第一點是dv/dt 的可控性，它在工業驅動器領域是非常重要的。
第二點是盡可能低的米勒電容(Cres)。隨著近幾年技術不斷發展，不難發現其實有些廠家會把0V關斷，逐步地從小功率往上拓展，可以簡化電源係統及驅動電路。但要實現0V關斷，要非常注意是否會產生米勒尖峰，是否會導致米勒誤導通。米勒尖峰是由米勒電容及 dv/dt 共同去決定的。因此，米勒電容非常重要。
第三點是封裝的Layout非常適合整機的布局布線，對使用來說會帶來很多便利。
最後，近些年出現的一些封裝，比如貼片化封裝，包括top side cooling (TSC) ，在某些局部的場合能夠簡化製造，從而降低成本。
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