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IGBT在功率半导体器件行业的发展前景
发布者 : admin 发布时间 : 2021/01/19 09:01:12


IGBT属于功率半导器件中的一种,其具有导通电阻小、频率高、散热稳定、节能等特点,被广泛应用于航天航空、电动汽车、新能源装备、消费电子、家用电器等领域。在IGBT工作过程中,为防止IGBT的工作温度过高,出现意外导致损坏,通常会安装一个NTC热敏芯片来进行温度监测。


功率半导体器件(Power Semiconductor Device)是电力电子装置实现电能转换、电源管理的核心器件,又称为电力电子器件(Power Electronic Device),主要功能有变频、变压、整流、功率转换和管理等,兼具节能功效。功率半导体器件被广泛应用于移动通讯、消费电子、电动车、轨道交通、工业控制、发电与配电等电力电子领域,主要分为功率分立器件、功率集成电路(即Power IC / PIC,又称为功率IC)和功率模组三类。


为了适应应用领域的广泛化与应用形式的精密化,功率半导体从结构、技术、工艺及材料等多方面都有了全面的提升。从功率半导体的发展路径来看,更高功率密度,更小的体积,更低的功耗及损耗是其技术演进的重点方向。


结构上,从晶闸管等半控型器件,到门极可关断晶闸管GTO、电力双极型晶体管BJT、电力场效应晶体管功率MOSFET为代表的全控型器件,半导体的演进过程中经过大规模的基本设计更改。例如,IGBT比MOSFET多一层P+区,通过P层空穴的注入能够降低器件的导通电阻。随着电压的增大,MOSFET的导通电阻也变大,因而其传导损耗比较大,尤其是在高压应用场合中,相较而言,IGBT的导通电阻较小,传导损耗也相对较小。


集成调整上,集成电路的技术促进了器件的小型化和功能化,为发展高频电力电子技术提供了条件。如,功率模块就可将多个功率器件封装在一起,这些器件或集成电路能在很高的频率下工作,而电路在高频工作时能更节能、节材,能大幅减少设备体积和重量。


材料迭代,近年来随着Si材料电力电子器件逐渐接近其理论极限值,利用宽禁带半导体材料制造的电力电子器件显示出比Si更优异的特性,给电力电子产业的发展带来了新的生机。相对于Si材料,使用宽禁带半导体材料制造新一代的电力电子器件,可以变得更小、更快、更可靠和更高效。这将减少电力电子元件的质量、体积以及生命周期成本,允许设备在更高的温度、电压和频率下工作,使得电子电子器件使用更少的能量却可以实现更高的性能。


广东爱晟电子科技有限公司生产的IGBT热敏芯片,因其精度高(精度可达±0.5%、±1%、±2%、±3%)、反应快速、稳定性高,在IGBT模块中担任不可或缺的角色,起到温度监测、温度控制的作用。






参考数据:


机械军工e洞察《【东兴军工】IGBT深度研究——军民两用元器件之功率半导体》

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