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IGBT的應(yīng)用可靠性與失效分析

芯長(zhǎng)征科技 ? 來源:星際浮塵 ? 2025-04-25 09:38 ? 次閱讀

以下文章來源于星際浮塵,作者晶圓雕芯

IGBT的應(yīng)用可靠性與失效分析

1、可靠性

包括器件固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性問題包括安全工作區(qū)、閂鎖效應(yīng)、雪崩耐量、短路能力及功耗等,使用可靠性問題包括并聯(lián)均流、軟關(guān)斷、電磁干擾及散熱等。

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圖1 IGBT的FBSOA

1.1 IGBT安全工作區(qū)(SOA)

正偏安全工作區(qū)(Forward biased SOA,F(xiàn)BSOA):在管殼溫度為25℃、直流電流和脈沖持續(xù)時(shí)間條件下,IGBT開通后的最大額定集電極電流ICmax與開通前和開通期間集-射極電壓UCE及開通期間的最大功耗PCmax決定的區(qū)域。當(dāng)IGBT工作在單脈沖模式時(shí),ICmax由閂鎖 電流容量設(shè)定,UCEmax由擊穿電壓決定,PCmax由最高允許結(jié)溫Tjm和熱阻所決定。脈沖寬度越寬,導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)熱越嚴(yán)重,SOA則越窄。當(dāng)IGBT工作在直流模式時(shí),則SOA更小,對(duì)應(yīng)的ICmax也減小。此時(shí)FBSOA只考慮導(dǎo)通功耗,不包括開關(guān)功耗。當(dāng)IGBT在一定脈寬和占空比下連續(xù)工作時(shí),其安全工作區(qū)邊界應(yīng)根據(jù)瞬態(tài)熱阻曲線來確定。

反偏安全工作區(qū)(Reverse biased SOA,RBSOA):在規(guī)定條件下,IGBT在關(guān)斷期間短時(shí)間內(nèi)能同時(shí)承受最大集電極電流ICmax和最高集-射極電壓UCEmax而不失效的區(qū)域。

RBSOA的電流限為最大箝位電感電流ILmax,一般是最大直流額定電流的兩倍。如果UCE上升過快,即du/dt過高,會(huì)導(dǎo)致IGBT發(fā)生動(dòng)態(tài)閂鎖,所以du/dt越高,RBSOA越小。

PT-IGBT的RBSOA比NPT-IGBT更小,PT-IGBT能關(guān)斷的最大箝位電感電流ILmax比NPT-IGBT要小,抗高電壓大電流沖擊和短路能力都不如NPT-IGBT。

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圖2 IGBT的反偏安全工作區(qū)

開關(guān)安全工作區(qū)(Switching SOA,SSOA):器件在開通和關(guān)斷時(shí)能安全工作的區(qū)域,兼顧FBSOA和RBSOA兩種狀態(tài)的考慮。RBSOA所指的集電極電流為關(guān)斷時(shí)最大箝位電感電流ILmax,而SSOA所指電流為最大脈沖電流ICmax,但在產(chǎn)品手冊(cè)中給出的兩者數(shù)值通常是相等的。在IGBT開通時(shí),往往是UCE還沒有降下來,IC就已達(dá)到負(fù)載電流。在有續(xù)流二極管時(shí),還會(huì)達(dá)到IC+IRM(IRM為續(xù)流二極管的反向恢復(fù)峰值電流),開通過程也存在高壓大電流狀態(tài)。

短路安全工作區(qū)(Short Circuit SOA,SCSOA):在負(fù)載短路條件下和持續(xù)短路時(shí)間tSC內(nèi),由短路電流ISC與集-射極電壓UCE構(gòu)成的、IGBT能再次開關(guān)而不失效的區(qū)域。SCSOA與短路電流的上升率di/dt有關(guān)。di/dt越高,SCSOA越窄。短路時(shí)間tSC是指電路在電源電壓 下器件導(dǎo)通后,由驅(qū)動(dòng)電路控制被測(cè)器件的時(shí)間最大值。通常要求在總運(yùn)行時(shí)間內(nèi),IGBT的 短路次數(shù)n不得大于1000次,且兩次短路的時(shí)間間隔ti至少為1s。

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圖3 IGBT的SCSOA

PT-IGBT短路時(shí)間tSC較短,產(chǎn)品手冊(cè)一般不給出短路安全工作區(qū)。NPT-IGBT和溝槽柵FS-IGBT通常會(huì)給出SCSOA。NPT-IGBT在tSC≤10μs和額定電壓下,其短路電流與額定電流之比ISC/IC≈10;溝槽柵FS-IGBT在tSC≤10μs和額定電壓下ISC/IC=4。

1.2閂鎖電流容量

動(dòng)態(tài)閂鎖電流容量通常比靜態(tài)閂鎖電流容量要小。

預(yù)防發(fā)生閂鎖措施:除了采用防閂鎖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡可能提高IGBT的閂鎖電流容量外,從工藝上考慮,通常將n+發(fā)射區(qū)和p基區(qū)接觸區(qū)短路,或者采用B+注入形成p+深阱區(qū)和p++淺基區(qū),以減小p基區(qū)的橫向電阻RB,降低接觸電阻,可抑制閂鎖發(fā)生。采用少子壽命控制技術(shù),可減小少子壽命τp,從而降低pnp晶體管的電流放大系數(shù)αpnp,有利于提高閂鎖電流容量。采用薄柵氧工藝,在保證閾值電壓不變的條件下,減薄柵氧化層厚度tox,可相應(yīng)增大p基區(qū)的摻雜濃度,以減小p基區(qū)橫向電阻,從而提高閂鎖電流。還需考慮襯底材料和制作工藝的均勻性,避免電流集中,提高器件的抗閂鎖能力。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)嚴(yán)格限制IGBT的工作溫度。

1.3雪崩耐量

雪崩耐量與發(fā)生雪崩時(shí)的面積和電流分布有關(guān)。雪崩面積越大,雪崩電流分布越均勻,則雪崩耐量越高。

與功率MOSFET相同,通過測(cè)量在單脈沖作用下非箝位感應(yīng)開關(guān)(UIS)的雪崩能耗EAS來衡量IGBT的雪崩耐量。在單脈沖UIS條件下,IGBT能否安全工作,由最大允許的雪崩電流IAS及雪崩時(shí)間tAS決定。要求由雪崩電流產(chǎn)生的溫升ΔT與器件關(guān)斷時(shí)的結(jié)溫Tj之和不能超過最大結(jié)溫Tjm。

提高措施:合理地設(shè)計(jì)器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)。增加元胞尺寸(平面柵)或柵間距(溝槽柵)、增大雪崩區(qū)的面積,可以提高雪崩耐量。低壓IGBT,結(jié)終端區(qū)面積小于有源區(qū)面積,雪崩發(fā)生在有源區(qū)內(nèi),電流分布較均勻;高壓IGBT,結(jié)終端區(qū)的面積較大,雪崩發(fā)生在結(jié)終端部分時(shí),雪崩電流分布較集中,其雪崩耐量會(huì)下降。溝槽柵結(jié)構(gòu)發(fā)生雪崩的面積比平面柵較小, 故溝槽柵的動(dòng)態(tài)雪崩耐量比平面柵更低。拖尾電流的大小不同,導(dǎo)致其動(dòng)態(tài)雪崩耐量也不同。PT-IGBT的雪崩耐量較高,由于溝槽柵FS-IGBT中電場(chǎng)強(qiáng)度呈梯形分布,使雪崩期間芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱量沿縱向分布比較均勻,因而由pn結(jié)耗散相同熱量時(shí)引起的溫升較低,而溝槽柵NPT-IGBT中電場(chǎng)強(qiáng)度呈三角形分布,導(dǎo)致熱量集中在芯片頂部pn結(jié)處,故溝槽柵FS-IGBT的動(dòng)態(tài)雪崩耐量比溝槽柵NPT-IGBT更高。

在制作工藝上,通常在IGBT發(fā)射極接觸處和發(fā)射區(qū)正下方的p基區(qū)進(jìn)行硼離子注入形成p++淺基區(qū)(稱為UIS注入),在接觸區(qū)挖槽后進(jìn)行硼離子(B+)注入形成p+區(qū)接觸區(qū),既可減小接觸電阻,也有利于提高IGBT的雪崩耐量。此外,還需考慮襯底材料和制作工藝的均勻性,均勻性越高,越有利于提高雪崩耐量。

從IGBT使用角度應(yīng)嚴(yán)格控制其集-射極之間所加的電壓、開關(guān)回路中的雜散電感,以及集電極電流上升率,避免引起高電壓尖峰導(dǎo)致IGBT進(jìn)入動(dòng)態(tài)雪崩。

1.4短路能力

IGBT短路電流值由柵極電壓UGE和跨導(dǎo)gm決定。影響短路能力的因素很多,如飽和電壓、柵極電壓、溫度及器件結(jié)構(gòu)、制作工藝及襯底材料等。短路時(shí)間tSC與飽和電壓UCEsat及柵射電壓UGE之間的關(guān)系如圖4所示。隨飽和電壓UCEsat的增大,短路時(shí)間增加,說明通態(tài)壓降高的器件,承受短路的時(shí)間長(zhǎng),即抗短路能力強(qiáng)。隨柵極電壓的增加,短路電流增大,短路時(shí)間縮短。所以在不影響IGBT導(dǎo)通功耗的情況下,適當(dāng)降低UGE使其不要進(jìn)入深飽和區(qū),可降低ISC并增加tSC,有利于提高IGBT抗短路能力。

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圖4 短路時(shí)間與飽和電壓及柵射電壓之間的關(guān)系

短路電流與柵-射極電壓及結(jié)溫的關(guān)系如圖5所示。隨柵-射極電壓UGE增加,短路電流與額定電流的比值(ISC/IC) 呈線性增大,并且125℃時(shí)的ISC/IC值比25℃時(shí)明顯下降,這說明高溫下IGBT能夠承受短路的能力下降。

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圖5 IGBT短路電流與柵射電壓的關(guān)系

IGBT抗短路能力的大小很大程度上取決于器件的αpnp。αpnp越低,飽和電壓越高,抗短路能力越強(qiáng)。溫度升高,αpnp增大,抗短路能力會(huì)下降。由于NPT-IGBT中pnp晶體管的αpnp比PT-IGBT的低,所以其抗短路能力比PT-IGBT高。

提高措施:在器件設(shè)計(jì)時(shí),采用盡可能寬的n-漂移區(qū)(即增加pnp晶體管的基區(qū)寬度),或者降低集電區(qū)的摻雜濃度,以降低pnp晶體管的電流放大系數(shù)αpnp。此外,降低元胞的柵源寬度比(WG/WE),也有利于提高器件的抗短路能力。

2、失效分析

IGBT失效主要有以下六種原因:一是過電壓失效,包括柵-射極過電壓和集-射極過電壓;二是過電流失效,包括集電極電流超過額定電流引起的過電流、導(dǎo)通期間的短路電流或浪涌電流;三是過熱失效,由于結(jié)溫過高,超過額定的最高結(jié)溫,導(dǎo)致器件燒毀;四是閂鎖效應(yīng),包括靜態(tài)閂鎖效應(yīng)和動(dòng)態(tài)閂鎖效應(yīng);五是動(dòng)態(tài)雪崩擊穿;六是熱電載流子倍增。

2.1超SOA失效

超SOA的失效原因主要是發(fā)生閂鎖、動(dòng)態(tài)雪崩及超過最高結(jié)溫而出現(xiàn)燒毀。超SOA失效與IGBT的開關(guān)電路有關(guān)。

超RBSOA引起的失效,通常位于柵極以外的有源區(qū),但不在鍵合點(diǎn)上,且損壞面積較小,經(jīng)常伴有貫穿芯片的熔洞。

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圖6 超RBSOA引起的失效

2.2過電壓失效

由于集-射極出現(xiàn)過電壓,通過密勒電容效應(yīng)反饋到柵極,引起柵極過電壓。另外,靜電聚積在柵極電容上也會(huì)引起柵極過電壓,兩者都會(huì)導(dǎo)致IGBT柵氧化層擊穿而失效。

集-射極過電壓失效包括產(chǎn)品自身的設(shè)計(jì)弱點(diǎn)、工作電壓超過額定電壓及鈍化層長(zhǎng)期穩(wěn)定性差等原因,失效位置位于有源區(qū)的邊緣處,如圖7a所示。芯片表面靠近內(nèi)側(cè)結(jié)終端保護(hù)環(huán)處有小面積燒損。柵-射極過電壓失效位于柵極氧化區(qū),但由于柵極氧化區(qū)分布于整個(gè)芯片面,所以失效點(diǎn)在芯片上的相對(duì)位置是隨機(jī)的。如圖7b所示,在芯片表面柵極與發(fā)射極隔離區(qū)內(nèi)有熔點(diǎn),如圖7c所示,在芯片表明有源區(qū)內(nèi)有失效點(diǎn),這都是由于柵氧化層擊穿所致。

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圖7 IGBT的過電壓失效

2.3過電流失效

過電流包括平均電流過高、出現(xiàn)浪涌電流或短路電流。過電流引起失效均位于有源區(qū),因平均電流過高引起的熔區(qū)面積較大,尺寸超過幾毫米;浪涌電流引起的熔區(qū)稍小,尺寸約為1mm;短路電流則會(huì)導(dǎo)致發(fā)射區(qū)的大面積燒毀。如圖8a,過電流會(huì)導(dǎo)致鍵合線脫落。如圖8b,浪涌電流引起的失效通常發(fā)生在IGBT有源區(qū)鍵合點(diǎn)周圍。由于電路中有效功率較低,過電流脈沖引起的損壞沒有短路時(shí)的嚴(yán)重,故鍵合線不會(huì)完全脫落。發(fā)生這種過電流脈沖失效是由于觸發(fā)問題,導(dǎo)致IGBT芯片突然流過一個(gè)峰值較大的電流脈沖;或者續(xù)流二極管反向恢復(fù)電流、緩沖電容的放電電流及噪聲干擾造成的尖峰電流等瞬態(tài)過電流。如圖8c,短路失效表現(xiàn)為模塊中多個(gè)IGBT芯片同時(shí)嚴(yán)重?zé)龤?,因?yàn)槎搪冯娏魇菑男酒趁娴募姌O流入正面發(fā)射區(qū)的鍵合點(diǎn),因此燒毀區(qū)域可能遍及所有鍵合點(diǎn),使鍵合線脫落。發(fā)生短路是因?yàn)樾酒搪钒踩ぷ鲄^(qū)不能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,或者短路安全工 作區(qū)發(fā)生退化;或者是工況發(fā)生異常,回路出現(xiàn)短路且IGBT未能及時(shí)被保護(hù);或者因半橋臂出現(xiàn)短路,導(dǎo)致另一半橋臂IGBT被短路而發(fā)生短路失效;或工作環(huán)境溫度升高,導(dǎo)致芯片結(jié)溫升高,SCSOA縮??;或是控制信號(hào)問題,導(dǎo)致IGBT誤開關(guān),引起(橋臂)短路失效等。

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圖8 IGBT的過電流失效形貌

2.4過熱失效

過熱失效是指IGBT的工作結(jié)溫超過其允許的最高結(jié)溫,導(dǎo)致IGBT永久性損壞。過熱引起的失效位置通常在芯片表面,芯片表面的焊料被燒熔,如圖9a所示;或芯片表面噴涂的聚酰亞胺層起泡如圖9b所示。發(fā)生這種過熱失效是由于實(shí)際使用中開關(guān)頻率過高或電流過高,導(dǎo)致功耗增加;或者是由于裝配時(shí)導(dǎo)熱硅脂涂敷不均、涂敷方法不當(dāng)、模塊及散熱器平整度等不能滿足要求,導(dǎo)致接觸熱阻過大,冷卻不足,產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)散出。

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圖9 過熱失效形貌

2.5過機(jī)械應(yīng)力失效

過機(jī)械應(yīng)力引起的失效通常發(fā)生在陶瓷基板上。發(fā)生過機(jī)械應(yīng)力的條件:一是導(dǎo)熱硅脂涂抹不均勻,使得底板和散熱器的接觸不在同一個(gè)平面上,在緊固時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致陶瓷基板破裂;二是緊固力和緊固順序不合適,在陶瓷基板上產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致陶瓷基板破裂;三是模塊在搬運(yùn)或應(yīng)用過程中受到強(qiáng)外力的影響。

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圖10 安裝問題造成陶瓷基板破裂

2.6輻射

宇宙射線對(duì)二極管、普通晶閘管及GTO等雙極型高壓器件的影響與體內(nèi)局部擊穿有關(guān),與結(jié)終端的不穩(wěn)定性無關(guān)。高能中子輻照引起位移效應(yīng)導(dǎo)致電阻率增大、少子壽命縮短及遷移率降低。電磁脈沖對(duì)pn結(jié)損傷,在pn結(jié)反偏時(shí)會(huì)引起反向漏電或擊穿,導(dǎo)致pn結(jié)短路。在pn結(jié)正偏時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大感應(yīng)電流,使pn結(jié)出現(xiàn)溫升過高,引起內(nèi)部熱擊穿。

(1)失效率與材料電阻率有關(guān):?jiǎn)挝幻娣e失效率用FIT/cm2來表示(1FIT表示109器件工作1h內(nèi)有一個(gè)失效)。對(duì)于相同的電壓和n-基區(qū)厚度,NPT型結(jié)構(gòu)所需的電阻率較低,所以失效率較高。這是因?yàn)镹PT型器件中三角形分布的峰值電場(chǎng)強(qiáng)度Emax所致。

(2)失效率與器件結(jié)構(gòu)的關(guān)系:電壓越高、電阻率越低,S越大,失效率越高。在相同S下,GTO的R/ρ遠(yuǎn)比IGBT的要低。這是由于IGBT中含有MOS結(jié)構(gòu)的緣故。423d81f2-2022-11f0-9310-92fbcf53809c.png

(3)感生電流脈沖引起的失效:IGBT受到宇宙射線中高能粒子的輻照后,會(huì)產(chǎn)生濃度很高的等離子體。當(dāng)器件反偏工作時(shí),這些等離子體在空間電荷區(qū)內(nèi)分離,會(huì)引起很高的感生電流脈沖,由此產(chǎn)生很大的功耗而導(dǎo)致器件局部損壞。

對(duì)SJ-IGBT宇宙射線引起的失效率與柱區(qū)參數(shù)有關(guān)。采用超結(jié)n-漂移區(qū)靠發(fā)射極側(cè)的電場(chǎng)被有效抑制,使SJ-IGBT體內(nèi)的峰值電場(chǎng)強(qiáng)度降低,大大改善了由宇宙輻射感應(yīng)的擊穿率。

(4)單粒子燒毀:IGBT工作在高溫潮濕、高海拔及粉塵等環(huán)境[如混合動(dòng)力汽車(HV)]下,由于宇宙射線感生的中子會(huì)撞擊MOS柵極,積累的能量會(huì)引起單粒子燒毀(Single Event Burnout,SEB)。SEB失效是由于中子感生的電子-空穴對(duì)引起IGBT閂鎖所致。

IGBT結(jié)構(gòu)不同,SEB閾值和失效率不同,SEB失效率隨外加電壓呈指數(shù)增加,并且平面柵PT-IGBT、溝槽柵PT-IGBT及溝槽柵FS-IGBT的SEB閾值電壓不同(分別約為580V、700V及1100V),失效率也不同。SEB閾值電壓與n-漂移區(qū)厚度有關(guān),n-漂移區(qū)越厚,pnp晶體管的電流放大系數(shù)αpnp越低,有利于抑制閂鎖效應(yīng)。因此溝槽柵FS-IGBT的抗宇宙射線能力最強(qiáng)。平面柵PT-IGBT的SEB閾值最低,更易發(fā)生燒毀。

圖11為平面柵PT-IGBT的SEB失效圖。 由圖11a知,SEB使柵極與發(fā)射極鋁線短路。由圖11b知,在n-漂移區(qū)存在許多10μm以下的微晶粒和很大的裂縫。通過采用X射線能譜元素成分分析表明,在硅中形成了樹狀A(yù)l結(jié)晶。抑制寄生pnp晶體管的電流放大系數(shù)對(duì)改善IGBT因中子感生的SEB破壞很重要。

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圖11 SEB導(dǎo)致的芯片表面與剖面的SEM圖像

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3、應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

3.1發(fā)展趨勢(shì)

可歸納為以下六代:

第一代:采用硅直拉單晶(CZ)外延片,基于DMOS工藝制造的平面柵穿通型結(jié)構(gòu)。

第二代:采用CZ外延片和精細(xì)工藝制作的平面柵PT型結(jié)構(gòu);

第三代:采用CZ外延片制作的溝槽柵(Trench Gate)PT型結(jié)構(gòu);

第四代:采用硅區(qū)熔單晶(FZ)制作的平面柵非穿通型結(jié)構(gòu);

第五代:采用FZ晶片制作的溝槽柵場(chǎng)阻止(FS)型或弱穿通(LPT)型結(jié)構(gòu),包含注入增強(qiáng)型(如CSTBT)、逆導(dǎo)(RC)及逆阻(RB)結(jié)構(gòu);

第六代:在第五代基礎(chǔ)上采用更薄的硅片、更精細(xì)的元胞結(jié)構(gòu)。

目前,為了實(shí)現(xiàn)IGBT低成本和高可靠性的目標(biāo),主要通過三個(gè)技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn):一是采用精細(xì)的元胞結(jié)構(gòu)、逐漸減小芯片面積及不斷提高電流密度;二是逐漸減薄芯片厚度;三是逐漸提高芯片最高結(jié)溫。

IGBT發(fā)展可從以下幾個(gè)方面來說明:

(1)目前IGBT芯片的最高容量為6.5kV/200A,最高頻率為300kHz。

(2)采用大晶圓片、小芯片面積,可顯著降低IGBT的成本。目前IGBT的晶圓尺寸由最早的4in逐漸擴(kuò)展到5in、6in及8in,面積放大到原來的2.56倍,對(duì)應(yīng)的特征尺寸也由1~2μm減小到0.8μm及0.35μm。芯片面積也大大縮小,如Infineon公司1200V/75A IGBT, 經(jīng)歷六代發(fā)展,芯片的尺寸減小到為原來的25%,飽和電壓由原來的3.5V左右降到1.5V。

(3)采用薄片工藝,可降低通態(tài)功耗,提高IGBT的可靠性。Infineon公司的IGBT從1200V NPT型結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到600V~1.7kV FS型結(jié)構(gòu)。目前,1.2kV IGBT芯片厚度僅為100μm,厚度減薄到原來的45%,2011年已展示出8in、40μm厚的IGBT芯片。

(4)為了降低系統(tǒng)成本,需提高IGBT芯片的最高結(jié)溫。Infineon公司1700V第四代IGBT最高結(jié)溫從150℃提高到175℃,功率密度已經(jīng)從85kW/cm2提高到110kW/cm2。因此,對(duì)其中續(xù)流二極管的最高結(jié)溫以及IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)和連接等其他要求也相應(yīng)提高。

(5)IGBT未來將繼續(xù)向大電流、高電壓、低功耗、高頻率、功能集成化及高可靠性發(fā)展,采用大晶圓片,精細(xì)元胞圖形、溝槽柵結(jié)構(gòu)、電子注入增強(qiáng)結(jié)構(gòu)及薄片加工工藝,其中最具有挑戰(zhàn)性的是薄片加工工藝。預(yù)計(jì)到2020年,晶圓尺寸會(huì)擴(kuò)展到12in,1200V IGBT的芯片厚度僅70μm,Si IGBT的最高結(jié)溫會(huì)達(dá)到200℃。

3.2特點(diǎn)與應(yīng)用范圍

IGBT屬于電壓控制型器件,輸入阻抗高。由于導(dǎo)通期間有少子注入,與功率MOS相比,IGBT導(dǎo)通壓降較低,但開關(guān)速度較慢。在相同的電壓和電流下,IGBT的SOA比功率MOS的稍小,但比功率BJT大。IGBT電壓范圍為(1.2~6.5)kV,遠(yuǎn)高于功率MOS,并且IGBT能承受比VDMOS高2~3倍的電流密度。IGBT工作頻率比功率MOS低,但比GTO高3~4倍。600V IGBT的頻率為150kHz,1.2kV的頻率為50kHz。IGBT可用于功率MOS和功率BJT兩者共同的應(yīng)用領(lǐng)域。從5kW的分立器件到500kW的IGBT模塊,在600V~6.5kV電壓、20kHz以上的中頻領(lǐng)域內(nèi)可取代功率BJT、功率MOS及GTO等器件。

獨(dú)特的優(yōu)良性能,幾乎應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,包括通信、工業(yè)、醫(yī)療、家電、照明、交通、新能源、航空、航天及國(guó)防等諸多領(lǐng)域,尤其是在中電壓、中功率領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛,如電機(jī)調(diào)速、變頻器、逆變器等電力控制方面,開關(guān)電源、逆變電源、通信電源及不間斷電源等各種電源,汽車點(diǎn)火器、顯示驅(qū)動(dòng)器、發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)控制,微波爐、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)等家用電器,太陽電池、風(fēng)能等新能源及航天領(lǐng)域。

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原文標(biāo)題:功率器件工程師筆記——IGBT的應(yīng)用可靠性與失效分析

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