IGBTs給高功率帶來(lái)了更多的選擇

絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）面市已有些時(shí)日，事實(shí)上，通用電氣（GE）早在1983年6月就發(fā)布了其首款I(lǐng)GBT產(chǎn)品。從那時(shí)起，IGBT成為了中壓和高壓（>200 V ）應用的主要器件，包括供暖通風(fēng)與空氣調節（HVAC）系統以及電焊和感應加熱等高電流應用。隨著(zhù)太陽(yáng)能面板、電動(dòng)汽車(chē)充電器和工業(yè)伺服電機的日益普及，市場(chǎng)對高壓解決方案的需求也在不斷攀升。為了滿(mǎn)足各個(gè)行業(yè)的需求，并進(jìn)一步完善持續擴大的高壓技術(shù)產(chǎn)品組合（GaN和SiC），Nexperia （安世半導體）正在推出多個(gè) IGBT系列，首先便是600  V 器件。

系統電氣化和可再生能源的不斷發(fā)展是電子市場(chǎng)的最大變革之一。這一趨勢刺激了高能效型電子系統的強勁增長(cháng)，比如電動(dòng)車(chē)充電站、太陽(yáng)能發(fā)電裝置以及最近的熱泵設備。與此同時(shí)，智能工廠(chǎng)和工業(yè)4.0對機器人的使用量也在持續加大，尤其是那些需要使用高功率伺服電機的重復型起重作業(yè)。因此，根據各種市場(chǎng)調研報告，到2030年，IGBT市場(chǎng)預計幾乎將翻一番。

IGBT 不斷演變以滿(mǎn)足當下需求

首款I(lǐng)GBT產(chǎn)品發(fā)布距今已有40年，相關(guān)技術(shù)已發(fā)生了巨大演變，這是毋庸置疑的事實(shí)?，F在的IGBT所使用的不再是上世紀80年代時(shí)那種簡(jiǎn)單 DMOS 結構，而是使用載流子存儲溝槽柵（CSTG）技術(shù)。Nexperia采用 CSTG以及先進(jìn)的第三代場(chǎng)截止（FS）結構，并在晶圓背面采用了多層金屬。除了實(shí)現更高的功率密度和更高的可靠性外，這種制造工藝還能更好地權衡兼顧器件的導通性能和開(kāi)關(guān)性能。

成熟可靠的產(chǎn)品組合和合作伙伴

600 V系列涵蓋Nexperia的多款中速(M3)和高速(H3)IGBT，采用TO-247-3L封裝，可供設計人員自由選擇。20 kHz以下的M3系列經(jīng)過(guò)優(yōu)化，進(jìn)一步降低了導通損耗，保持了出色的開(kāi)關(guān)損耗性能，并具備5 μs短路能力。H3系列（20kHz至50kHz）重點(diǎn)優(yōu)化了開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)其導通損耗非常低。Nexperia一直重點(diǎn)關(guān)注不斷優(yōu)化器件導通性能和開(kāi)關(guān)性能之間的權衡，以提高器件可靠性（通過(guò)了高壓高濕高溫反偏HV-H3TRB測試），并在高達175 ℃的環(huán)境中提高逆變器功率密度。當然，作為基本半導體的專(zhuān)業(yè)供應商，Nexperia還擁有大批量交付高質(zhì)量產(chǎn)品的基礎設施。