茂矽丨打破技術(shù)壟斷 FS工藝技術(shù)IGBT推動(dòng)新能源汽車(chē)電驅(qū)系統(tǒng)發(fā)展
2022-07-14
來(lái)源:工采網(wǎng)電子元件
近年來(lái)世界能源消耗加劇以及電力需求的不斷增加,,大力開(kāi)發(fā)新型電力電子器件已成為新趨勢(shì),。隨著科技的不斷進(jìn)步,所有的電力電子器件都有了飛速的發(fā)展,,而在這些電力電子器件中發(fā)展速度最快的無(wú)疑是IGBT,;
IGBT具有耐壓高,、導(dǎo)通壓降低、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,、高頻率,、易于開(kāi)關(guān)等優(yōu)良性能,適用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如:UPS電源,、光伏逆變器,、充電樁、BMS,、儲(chǔ)能,、變頻器、照明電路,、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域,。
隨著以MOSFET、IGBT為代表的電壓控制型器件的出現(xiàn),,電力電子技術(shù)便從低頻迅速邁入了高頻電力電子階段,,并使電力電子技術(shù)發(fā)展得更加豐富,同時(shí)為高效節(jié)能,、省材 ,、新能源、自動(dòng)化及智能化提供了新的機(jī)遇,。
IGBT/wafer將MOSFET和GTR的優(yōu)點(diǎn)集于一身,,既有輸入阻抗高、速度快,、熱穩(wěn)定性好,;電壓驅(qū)動(dòng)(MOSFET 的優(yōu)點(diǎn),克服GTR缺點(diǎn)),;又具有通態(tài)壓降低,,可以向高電壓、大電流方向發(fā)展(GTR的優(yōu)點(diǎn),,克服MOSFET的缺點(diǎn))等綜合優(yōu)點(diǎn),,因此IGBT發(fā)展很快,在開(kāi)關(guān)頻率大于1KHz,功率大于5KW的應(yīng)用場(chǎng)合具有優(yōu)勢(shì),。
IGBT的結(jié)構(gòu)多種多樣分為穿通型,,非穿通型,劃分依據(jù)為:臨界擊穿電壓下P base-N drift結(jié)耗盡層的擴(kuò)展是否穿透了N-基區(qū),;
技術(shù)層面:
IGBT芯片經(jīng)歷了一系列的迭代過(guò)程從PT技術(shù)向NPT技術(shù),,再到現(xiàn)在FS技術(shù)的升級(jí),使芯片變薄,,降低了熱阻,,并提升了Tj;
IEGT,、CSTBT和MPT的引入,;持續(xù)降低了Vce,并提高了功率密度,;通過(guò)表面金屬及鈍化層優(yōu)化,,可滿足車(chē)用的高可靠性要求。
FS工業(yè)技術(shù)簡(jiǎn)介:
FS工藝它同時(shí)具有PT-IGBT和NPT-IGBT的優(yōu)點(diǎn),,至今一直居于主導(dǎo)地位,;由工采網(wǎng)代理的臺(tái)灣茂矽IGBT晶圓片均采用了FS技術(shù)。
FS生產(chǎn)工藝以輕摻雜N- 區(qū)熔單晶硅作為起始材料,,完成正面元胞制作之后再進(jìn)行背面工藝,。在硅片減薄之后,首先在硅片的背面注入磷,,形成N+ buffer, 最后注入硼,,形成P+ collector, 激活雜質(zhì)后再淀積金屬鋁。
FS相對(duì)于NPT而言,,背面增加了N型注入,、硅片更薄,硅片在加工過(guò)程中的碎片率上升,。更薄的N-區(qū)電阻小,,使VCESAT更低;更薄N-層導(dǎo)通時(shí)存儲(chǔ)的過(guò)剩載流子總量少,,使關(guān)斷時(shí)間及關(guān)斷損耗減少,。
IGBT晶圓片具有小尺寸、高功率密度,、低成本,、高可靠性等諸多優(yōu)點(diǎn),不同電壓可作用于:
1,、600V逆導(dǎo)型FS-IGBT主要應(yīng)用于消費(fèi)電子,,白色家電,,汽車(chē)電子等中低壓消費(fèi)領(lǐng)域。
2,、600-1700V可應(yīng)用于:EV/HEV ,、馬達(dá)電機(jī)相關(guān)應(yīng)用,、工業(yè)控制/變頻,、白色家電、光伏系統(tǒng),、UPS
3,、高壓1700v-6500v下可應(yīng)用于:軌道運(yùn)輸、電網(wǎng),、風(fēng)電系統(tǒng)
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手臺(tái)灣茂矽電子IGBT晶圓產(chǎn)品7月正式在ISweek工采網(wǎng)上架,,其推出的三款FS工藝6寸1200V IGBT晶圓片:1、25A/P81MV020NL0011P,;2,、40A/P81MV022NL0013P; 3,、15A/P81MV023NL0014P,;都具備1200V壕溝和現(xiàn)場(chǎng)停止技術(shù)、低開(kāi)關(guān)損耗,、正溫度系數(shù),、簡(jiǎn)單的平行特性。
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