
igbt技術經歷了數個技術發展階段,性能不斷提高,如靜態和動態損耗、堅固性、短路承受能力和電流密度等。目前eupec和infineon推出最先進的igbt是采用溝槽柵+場終止igbt技術。
600v igbt3包含一個用70μm工藝制造的超薄型溝槽柵mosfet頂層元胞,通過n型摻雜場終止層實現其完全阻斷。這種工藝挑戰是薄型晶圓處理和加工工藝。
溝槽柵和場終止概念均促進了靜態及動態性能的大幅提高。利用更高結溫(175℃,與igbt2提高25℃),可實現更低功率損耗和/或更高逆變器輸出功率。與igbt2相比igbt3在25 ℃飽和電壓從1.95 v降至1.45 v。
場終止技術能大大減小拖尾電流,使得芯片設計有空間減小di/dt達20%以上,以改善emc特性,減小關斷時的電壓過沖,而開關損耗保持相同的低水平。當逆變器在開關頻率為16 khz,額定輸出功率下工作時,經優化的產品的開關損耗僅占逆變器損耗的1/3。
與igbt2相比,大電流情況下,igbt3損耗減少了10%~20 %。從另一個角度來看,igbt3模塊的最大輸出功率,尤其散熱器溫度提高到100℃時提高了10%–30 %,設計者可選擇較小的散熱器或獲得更多功率余量。
在小電流下降低了開通dv/dt值,減少可能會導致emv問題或外部絕緣物質堅固性問題。
該器件也表現了優良短路堅固性,權衡器件的最優功率損耗,短路承受時間調整為5 μs,在150℃,vge=15v, 自動限流5倍的標稱電流。










