TC=℃)------通态平均电流VTM=V-----------通态峰值电压VDRM=V-------------断态正向重复峰值电压IDRM=mA-------------断态重复峰值电流VRRM=V-------------反向重复峰值电压IRRM=mA------------反向重复峰值电流IGT=mA------------门极触发电流VGT=V------------门极触发电压执行标准:QB-02-091.晶闸管关断过电压(换流过电压、空穴积蓄效应过电压)及保护晶闸管从导通到阻断,线路电感(主要是变压器漏感LB)释放能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间,载流子充满元件内部,在关断过程中,管子在反向作用下,正向电流下降到零时,元件内部残存着载流子。这些载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流,使残存的载流子迅速消失,这时反向电流减小即diG/dt极大,产生的感应电势很大,这个电势与电源串联,反向加在已恢复阻断的元件上,可导致晶闸管反向击穿。这就是关断过电压(换相过电压)。数值可达工作电压的5~6倍。保护措施:在晶闸管两端并接阻容吸收电路。2.交流侧过电压及其保护由于交流侧电路在接通或断开时出现暂态过程,会产生操作过电压。高压合闸的瞬间,由于初次级之间存在分布电容,初级高压经电容耦合到次级,出现瞬时过电压。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。江西定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂
所述第二屏蔽多晶硅和对应的所述沟槽的底部表面和侧面之间通过第二屏蔽介质层隔离。被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述阱区的表面用于形成沟道。由一导电类型重掺杂的发射区形成在所述多晶硅栅两侧的所述阱区的表面。所述多晶硅栅通过顶部对应的接触孔连接到由正面金属层组成的金属栅极,所述接触孔穿过层间膜。所述发射区通过顶部的对应的接触孔连接到由正面金属层组成的金属源极;令所述发射区顶部对应的接触孔为源极接触孔,所述源极接触孔还和穿过所述发射区和所述阱区接触。所述一屏蔽多晶硅和所述第二屏蔽多晶硅也分布通过对应的接触孔连接到所述金属源极。在所述集电区的底部表面形成有由背面金属层组成的金属集电极。通过形成于所述栅极结构两侧的具有沟槽式结构的所述第二屏蔽电极结构降低igbt器件的沟槽的步进,从而降低igbt器件的输入电容(cies)、输出电容(coes)和逆导电容(cres),提高器件的开关速度;通过将所述一屏蔽多晶硅和所述第二屏蔽多晶硅和所述金属源极短接提高器件的短路电流能力;通过所述电荷存储层减少器件的饱和压降。进一步的改进是,所述半导体衬底为硅衬底;在所述硅衬底表面形成有硅外延层,所述漂移区直接由一导电类型轻掺杂的所述硅外延层组成。江西定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。
令各所述第二屏蔽多晶硅4b顶部对应的接触孔为屏蔽接触孔。在各所述单元结构中,所述源极接触孔11和各所述屏蔽接触孔连接成一个整体结构。通过对所述接触孔的结构进行更改就能得到图2所示的本发明第二实施例器件的结构,即:在各所述单元结构中,所述源极接触孔11和邻近的一个所述屏蔽接触孔合并成一个接触孔,邻近的所述屏蔽接触孔外侧的所述屏蔽接触孔呈结构。本发明一实施例方法中,所述igbt器件为n型器件,一导电类型为n型,第二导电类型为p型。在其他实施例方法中也能为:所述igbt器件为p型器件,一导电类型为p型,第二导电类型为n型。以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。
目前,为了防止高dV/dt应用于桥式电路中的IGBT时产生瞬时集电极电流,设计人员一般会设计栅特性是需要负偏置栅驱动的IGBT。然而提供负偏置增加了电路的复杂性,也很难使用高压集成电路(HVIC)栅驱动器,因为这些IC是专为接地操作而设计──与控制电路相同。因此,研发有高dV/dt能力的IGBT以用于“单正向”栅驱动器便为理想了。这样的器件已经开发出来了。器件与负偏置栅驱动IGBT进行性能表现的比较测试,在高dV/dt条件下得出优越的测试结果。为了理解dV/dt感生开通现象,我们必须考虑跟IGBT结构有关的电容。图1显示了三个主要的IGBT寄生电容。集电极到发射极电容C,集电极到栅极电容C和栅极到发射极电容CGE。图1IGBT器件的寄生电容这些电容对桥式变换器设计是非常重要的,大部份的IGBT数据表中都给出这些参数:输出电容,COES=CCE+CGC(CGE短路)输入电容,CIES=CGC+CGE(CCE短路)反向传输电容,CRES=CGC图2半桥电路图2给出了用于多数变换器设计中的典型半桥电路。集电极到栅极电容C和栅极到发射极电容C组成了动态分压器。当IGBT(Q2)开通时,低端IGBT(Q1)的发射极上的dV/dt会在其栅极上产生正电压脉冲。对于任何IGBT。高压领域的许多应用中,要求器件的电压等级达到10KV以上,目前只能通过IGBT高压串联等技术来实现高压应用。
消除了导通电阻中jfet的影响。同时缩小了原胞尺寸即步进(pitch),提高原胞密度,每个芯片的沟道总宽度增加,减小了沟道电阻。另一方面,由于多晶硅栅面积增大,减少了分布电阻,有利于提高开关速度。igbt的饱和压降(vcesat)和关断损耗以及抗冲击能力是衡量igbt器件的几个重要指标。饱和压降是衡量igbt产品导通损耗的重要参数,降低igbt饱和压降可以有效降低igbt功率损耗,减小产品发热,提高功率转换效率。耐压特性也是是产品的重要参数之一。降低关断损耗可以限度的降低igbt在高频下的功率损耗。igbt产品抗冲击能力的主要体现就是产品抗短路能力,是体现产品可靠性的重要参数指标。随着技术的发展,对igbt的性能要求越来越高,如何更加灵活地调整饱和压降(vcesat)与关断损耗(eoff)的折中关系,在保证饱和压降不增大的前提下更好的优化开关损耗,同时提高器件的抗冲击能力以实用于高功率转换领域,成为本领域技术人员一直求的目标。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是提供一种igbt器件,能同时改善器件的饱和压降、关断损耗以及抗冲击的性能。为此,本发明还提供一种igbt器件的制造方法。为解决上述技术问题,本发明提供的igbt器件包括:漂移区。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路产生。江西定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂
IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP(原来为NPN)晶体管提供基极电流,使IGBT导通。江西定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂
脉冲的幅值与栅驱动电路阻抗和dV/dt的实际数值有直接关系。IGBT本身的设计对减小C和C的比例非常重要,它可因此减小dV/dt感生电压幅值。如果dV/dt感生电压峰值超过IGBT的阀值,Q1产生集电极电流并产生很大的损耗,因为此时集电极到发射极的电压很高。为了减小dV/dt感生电流和防止器件开通,可采取以下措施:关断时采用栅极负偏置,可防止电压峰值超过V,但问题是驱动电路会更复杂。减小IGBT的CGC寄生电容和多晶硅电阻Rg’。减小本征JFET的影响图3给出了为反向偏置关断而设计的典型IGBT电容曲线。CRES曲线(及其他曲线)表明一个特性,电容一直保持在较高水平,直到V接近15V,然后才下降到较低值。如果减小或消除这种“高原”(plateau)特性,C的实际值就可以进一步减小。这种现象是由IGBT内部的本征JFET引起的。如果JFET的影响可小化,C和C可随着VCE的提高而很快下降。这可能减小实际的CRES,即减小dV/dt感生开通对IGBT的影响。图3需负偏置关断的典型IGBT的寄生电容与V的关系。IRGP30B120KD-E是一个备较小C和经改良JFET的典型IGBT。这是一个1200V,30ANPTIGBT。它是一个Co-Pack器件,与一个反并联超快软恢复二极管共同配置于TO-247封装。设计人员可减小多晶体栅极宽度。江西定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂