贵州SEMIKRON西门康IGBT模块

    一、IGBT是什么IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。通俗来讲:IGBT是一种大功率的电力电子器件，是一个非通即断的开关，IGBT没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。三大特点就是高压、大电流、高速。二、IGBT模块IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（绝缘栅双极型晶体管）的缩写，IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管，它融和了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内。 封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。贵州SEMIKRON西门康IGBT模块

    广泛应用在斩波或逆变电路中，如轨道交通、电动汽车、风力和光伏发电等电力系统以及家电领域。此外，半导体功率模块主要包括igbt器件和fwd，在实际应用中，为了保证半导体功率模块能够保证安全、可靠的工作，通常在半导体功率模块的dcb板上增加电流传感器以及温度传感器，以对半导体功率模块中的器件进行过电流和温度的实时监控，方便电路进行保护。现有技术中主要通过在igbt器件芯片内集成电流传感器，并利用镜像电流检测原理实现电流的实时监控，例如，对于图2中的电流敏感器件，在igbt器件芯片有源区内按照一定面积比如1:1000，隔离开1/1000的源区金属电极作为电流检测的电流传感器1，该电流传感器1的集电极和栅极与主工作区是共用，发射极则是分开的，因此，在电流传感器1的源区金属上引出电流以测试电极，并在外电路中检测测试电极中的电流，从而检测器件工作中电流状态。但是，在上述镜像电流检测中，受发射极引线的寄生电阻和电感产生的阻抗的影响，电流检测精度会降低，因此，现有方法主要采用kelvin连接，如图3所示，当栅极高电平时，电流传感器1与主工作区分别流过电流，电流传感器1的电流流过检测电阻40到主工作区发射区金属后通过主工作区发射极引线到地。 贵州SEMIKRON西门康IGBT模块输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。

    并在检测电阻40上得到检测信号。因此，这种将检测电阻40通过引线直接与主工作区的源区金属相接，可以避免主工作区的工作电流接地电压对测试的影响。但是，这种方式得到的检测电流曲线与工作电流曲线并不对应，如图4所示，得到的检测电流与工作电流的比例关系不固定，在大电流时，检测电流与工作电流的偏差较大，此时，电流传感器1的灵敏性较低，从而导致检测电流的精度和敏感性比较低。针对上述问题，本发明实施例提供了igbt芯片及半导体功率模块，避免了栅电极因对地电位变化造成的偏差，提高了检测电流的精度。为便于对本实施例进行理解，下面首先对本发明实施例提供的一种igbt芯片进行详细介绍。实施例一：本发明实施例提供了一种igbt芯片，图5为本发明实施例提供的一种igbt芯片的结构示意图，如图5所示，在igbt芯片上设置有：工作区域10、电流检测区域20和接地区域30；其中，在igbt芯片上还包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相对设置；第1表面上设置有工作区域10和电流检测区域20的公共栅极单元100，以及，工作区域10的第1发射极单元101、电流检测区域20的第二发射极单元201和第三发射极单元202，其中，第三发射极单元202与第1发射极单元101连接。

    该igbt芯片上设置有：工作区域、电流检测区域和接地区域；其中，igbt芯片还包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相对设置；第1表面上设置有工作区域和电流检测区域的公共栅极单元，以及，工作区域的第1发射极单元、电流检测区域的第二发射极单元和第三发射极单元，其中，第三发射极单元与第1发射极单元连接，公共栅极单元与第1发射极单元和第二发射极单元之间通过刻蚀方式进行隔开；第二表面上设有工作区域和电流检测区域的公共集电极单元；接地区域设置于第1发射极单元内的任意位置处；电流检测区域和接地区域分别用于与检测电阻连接，以使检测电阻上产生电压，并根据电压检测工作区域的工作电流。第二方面，本发明实施例还提供一种半导体功率模块，半导体功率模块配置有第1方面的igbt芯片，还包括驱动集成块和检测电阻；其中，驱动集成块与igbt芯片中公共栅极单元连接，以便于驱动工作区域和电流检测区域工作；以及，还与检测电阻连接，用于获取检测电阻上的电压。本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了igbt芯片及半导体功率模块，igbt芯片上设置有：工作区域、电流检测区域和接地区域；其中。 不同封装形式的IGBT，其实主要就是为了照顾IGBT的散热。

    不论漏极-源极电压VDS之间加多大或什么极性的电压，总有一个pn结处于反偏状态，漏、源极间没有导电沟道，器件无法导通。但如果VGS正向足够大，此时栅极G和衬底p之间的绝缘层中会产生一个电场，方向从栅极指向衬底，电子在该电场的作用下聚集在栅氧下表面，形成一个N型薄层(一般为几个nm)，连通左右两个N+区，形成导通沟道，如图中黄域所示。当VDS＞0V时，N-MOSFET管导通，器件工作。了解完以PNP为例的BJT结构和以N-MOSFET为例的MOSFET结构之后，我们再来看IGBT的结构图↓IGBT内部结构及符号黄块表示IGBT导通时形成的沟道。首先看黄色虚线部分，细看之下是不是有一丝熟悉之感？这部分结构和工作原理实质上和上述的N-MOSFET是一样的。当VGE>0V，VCE>0V时，IGBT表面同样会形成沟道，电子从n区出发、流经沟道区、注入n漂移区，n漂移区就类似于N-MOSFET的漏极。蓝色虚线部分同理于BJT结构，流入n漂移区的电子为PNP晶体管的n区持续提供电子，这就保证了PNP晶体管的基极电流。我们给它外加正向偏压VCE，使PNP正向导通，IGBT器件正常工作。这就是定义中为什么说IGBT是由BJT和MOSFET组成的器件的原因。此外，图中我还标了一个红色部分。 比较高栅源电压受比较大漏极电流限制，其比较好值一般取为15V左右。山西哪里有SEMIKRON西门康IGBT模块货源充足

动态特性又称开关特性，IGBT的开关特性分为两大部分。贵州SEMIKRON西门康IGBT模块

西门康IGBT正是作为顺应这种要求而开发的，它是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种器件，既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点(控制和响应)，又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点(功率级较为耐用)，频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十KHz频率范围内。基于这些优异的特性，西门康IGBT一直***使用在超过300V电压的应用中，模块化的西门康IGBT可以满足更高的电流传导要求，其应用领域不断提高，今后将有更大的发展。贵州SEMIKRON西门康IGBT模块