轨道交通用750A/6500V高功率密度IGBT模块

通态损耗及开关损耗的降低是高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)设计与制造的关键。基于"U"形增强型双扩散金属氧化物半导体(DMOS^+)元胞结构、增强型受控缓冲层(CPT^+)及横向变掺杂集电极(VLDC)技术、横向变掺杂(VLD)终端结构等关键技术,研发了具有低通态损耗的6 500 V平面栅IGBT芯片及其配套快恢复二极管(FRD)芯片。将IGBT及FRD芯片封装成750 A/6 500 V IGBT模块并对其进行测试、试验,其动、静态特性与安全工作区(SOA)性能优良,满足我国高速动车组、大功率机车等轨道交通牵引的应用要求。

低导通损耗宽安全工作区4500V IGBT器件研制

基于"U"形增强型双扩散金属氧化物半导体(DMOS+)平面元胞、增强型受控缓冲层(CPT+)技术及结终端扩展(JTE)终端结构,通过引入载流子存储层、优化背面缓冲层及背面集电极结构,开发出低导通损耗、高关断能力及宽短路安全工作区的4 500 V IGBT芯片。高温测试(Tj=125℃)结果表明,该4 500 V IGBT的导通压降(Vceon)为3 V,能够关断6.75倍额定电流,并通过了Vgeon=21.5 V、tsc=15μs的极限短路测试;4 500 V/1 200 A IGBT模块的最高工作结温Tj达150℃。