IGBT是什么材料

　　IGBT是什么材料

　　IGBT的主要材料有外部為封裝用的陶瓷；內(nèi)部件是銀絲、黃金鍍膜和透明硅膠等。IGBT是絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

　　GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

　　IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由（Bipolar Junction Transistor，BJT）雙極型三極管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（Metal Oxide Semiconductor，MOS）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）金氧半場(chǎng)效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管（Giant Transistor，GTR）的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

　　IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。 [1]

　　IGBT模塊是由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片）與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品；封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。

　　IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)；當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說(shuō)的IGBT也指IGBT模塊；隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進(jìn)，此類產(chǎn)品在市場(chǎng)上將越來(lái)越多見；

　　IGBT功率半導(dǎo)體的主要引用領(lǐng)域有哪些？

　　IGBT模塊可以分為低壓（600V以下），中壓（600V-1200V）和？壓（1200V-6700V），IGBT主要用于變頻器逆變和其他逆變電路。將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電。它有陰極，陽(yáng)極，和控制極。關(guān)斷的時(shí)候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時(shí)候存在很小的電阻，通過(guò)接通或斷開控制極來(lái)控制陰極和陽(yáng)極之間的接通和關(guān)斷。其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

　　一、新能源汽車

　　在新能源汽車中，IGBT模塊是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車成本將近5％，占充電樁成本約20％。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面：

　　1、電動(dòng)控制系統(tǒng)大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī)。

　　2、車載空調(diào)控制系統(tǒng)小功率直流／交流（DC／AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD。

　　3、充電樁智能充電樁中IGBT模塊被作為開關(guān)元件使用。

　　二、軌道交通

　　IGBT器件已成為軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動(dòng)技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一

　　三、電網(wǎng)及家電

　　電網(wǎng)系統(tǒng)在朝著智能化方向發(fā)展，智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端與IGBT聯(lián)系密切，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件，此外IGBT是電力電子變壓器（PET）的關(guān)鍵器件。在家電中，微波爐、LED照明驅(qū)動(dòng)等對(duì)于IGBT需求也在持續(xù)提升。

　　四、光伏產(chǎn)業(yè)

　　IGBT是光伏逆變器、儲(chǔ)能逆變器的核心器件。IGBT模塊占光伏逆變器價(jià)值量的15%至20%，不同的光伏電站需要的IGBT產(chǎn)品略有不同，比如集中式光伏主要采用IGBT模塊，而分部式光伏主要采用IGBT單管或模塊。

　　國(guó)內(nèi)IGBT供不應(yīng)求主要原因有很多。需求方面：我國(guó)新能源、電動(dòng)汽車行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)一步帶動(dòng)了IGBT的需求；在制造端，IGBT的主要廠商為英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、富士電機(jī)、三菱電機(jī)等海外半導(dǎo)體廠商，國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)能還無(wú)法實(shí)現(xiàn)自給自足，此外受到疫情、國(guó)際環(huán)境、原材料漲價(jià)等因素影響，IGBT供貨不穩(wěn)定現(xiàn)象愈加明顯。

　　長(zhǎng)期以，來(lái)中高端IGBT主流器件市場(chǎng)被歐美企業(yè)壟斷，想要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口還有很長(zhǎng)一段路要走，IGBT想要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，需要更多廠商加大研發(fā)及生產(chǎn)制造方面的投入，提升IGBT器件的產(chǎn)能與品質(zhì)。

　　以上便是IGBT器件的簡(jiǎn)要介紹，IGBT功率器件需要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試來(lái)保障其質(zhì)量，在IGBT模塊測(cè)試過(guò)程中，不僅需要先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備，還需要專業(yè)的技術(shù)人員依據(jù)要求設(shè)計(jì)合理的測(cè)試方案。