一款高性能IGBT智能功率模块

发布时间：2021-04-09 09:51

　　基于自主开发的600 V/30 A IGBT芯片研制了一款高性能智能功率模块（IPM）。该IPM采用引线框架、印制电路板（PCB）和直接覆铜（DBC）结构技术方案,对焊接和注塑封装工艺进行了优化,并对模块的热性能进行了计算。与三菱公司IPM在常温快速启停、高温空载快速启停、温升方面进行了对比试验分析。测试结果表明,采用自主开发IGBT芯片的IPM完全满足应用需求。该IPM在常温快速启停试验运行50 min后进行保护,保护时间比三菱公司IPM略长;在高温空载快速启停和温升方面,该IPM与三菱公司IPM无明显差异;在高温空载快速启停试验中,稳态下该IPM驱动器最高温度为105℃;温升试验中,采用该IPM驱动电机,电机温升为56℃。 

【文章来源】：半导体技术. 2020,45(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

IPM电气原理图

IPM布局图

自主开发的600 V/30 A IGBT芯片采用Trench-FS技术,具有正温度系数特性,便于并联使用。图3为IGBT芯片示意图,芯片尺寸为4 370 μm×4 370 μm。为了降低IGBT芯片在过流关断过程中的动态闩锁风险,对栅氧化层厚度(100 μm)进行了优化,保证沟道区栅氧化层质量和良好的Si-SiO2界面态。表1为自主开发的IGBT芯片的主要参数,包括集电极-发射极饱和压降(VCE,sat)、集电极-发射极电压(VCES)、栅极-发射极阈值电压(VGE,th)、集电极电流(IC)、集电极-发射极漏电流(ICES)和栅极漏电流(IGES),由表1可以看到,芯片在25和150 ℃环境温度下的最高结温(θj,max)均可达到175 ℃,在150 ℃下,芯片的VCE,sat、VGE,th和ICES较25 ℃下均有所增加。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3127409