1700 V精细沟槽栅IGBT器件设计

为了改善绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件关断损耗和导通压降之间的折中关系,同时降低器件制造成本,基于1 700 V电压平台设计了一种采用精细沟槽栅结构的IGBT。采用TCAD软件进行仿真,研究衬底电阻率、衬底厚度、沟槽栅深度、沟槽栅宽度、载流子存储层注入剂量、沟槽栅元胞结构等因素对精细沟槽栅IGBT器件性能参数的影响,确定了最优工艺参数,并对1 700 V精细沟槽栅IGBT芯片进行流片和封装。测试结果显示,相比普通沟槽栅IGBT模块,1 700 V精细沟槽栅IGBT模块在芯片面积减小34.2%的情况下,关断损耗降低了8.6%,导通压降仅升高5.5%,器件性价比得到了优化。

大功率IGBT模块的集成技术

介绍了大功率IGBT模块的新概念,以及为实现小型化和高可靠系统时大功率应用的栅驱动技术。采用新型模块,可使体积和重量大约减小50%。使用通常的栅驱动方法驱动新型模块,也能简化设计并得到大功率电子系统。IGBT芯片的正面采用了沟槽栅结构,背面采用了电场截止层结构。未选择栅沟槽的FS IGBT芯片,其电流的不均衡率是10%或更小。采用通常的栅驱动单元有可能均衡与栅驱动单元并联的IGBT的开关波形。这些技术将使大容量的应用变得容易。