IGBT功率模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)采用封(feng)裝技術集成驅(qu)動、保護電(dian)(dian)路和高能芯片(pian)一(yi)起的模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)，已經從復合功率模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)PIM發展到了(le)智能功率模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)IPM、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子積木(mu)PEBB、電(dian)(dian)力模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)IPEM等。

IGBT單管和IGBT功率模塊的定義不同：

IGBT單管：分立IGBT，封裝(zhuang)較模塊小(xiao)，電流(liu)通(tong)常(chang)在50A以下，常(chang)見有TO247、TO3P等(deng)封裝(zhuang)。

IGBT模(mo)塊：塊化封裝就(jiu)是(shi)將多個(ge)IGBT集成封裝在一起，即模(mo)塊化封裝的IGBT芯片。常見(jian)的有1in1,2in1,6in1等。

PIM模塊：集成整(zheng)流(liu)橋+制動單(dan)元（PFC）+三相(xiang)逆(ni)變(bian)（IGBT橋）；

 IPM模塊(kuai)：即(ji)智能功(gong)率模塊(kuai)，集(ji)成門(men)級(ji)驅動及保護功(gong)能（熱保護，過流保護等）的IGBT模塊(kuai)。

IGBT單管和IGBT功率模塊的(de)結(jie)構不(bu)同

IGBT單(dan)管(guan)為一(yi)(yi)(yi)個N 溝道(dao)(dao)(dao)增(zeng)強型絕緣柵(zha)雙(shuang)(shuang)極(ji)(ji)晶體(ti)管(guan)結構， N+ 區(qu)(qu)(qu)(qu)稱(cheng)為源區(qu)(qu)(qu)(qu)，附于(yu)(yu)其上(shang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)稱(cheng)為源極(ji)(ji)。P+ 區(qu)(qu)(qu)(qu)稱(cheng)為漏(lou)(lou)(lou)區(qu)(qu)(qu)(qu)。器件的(de)(de)(de)(de)控制區(qu)(qu)(qu)(qu)為柵(zha)區(qu)(qu)(qu)(qu)，附于(yu)(yu)其上(shang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)稱(cheng)為柵(zha)極(ji)(ji)。溝道(dao)(dao)(dao)在(zai)(zai)(zai)緊(jin)靠柵(zha)區(qu)(qu)(qu)(qu)邊界形(xing)(xing)成(cheng)。在(zai)(zai)(zai)漏(lou)(lou)(lou)、源之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)P 型區(qu)(qu)(qu)(qu)（包括P+ 和P 一(yi)(yi)(yi)區(qu)(qu)(qu)(qu)）（溝道(dao)(dao)(dao)在(zai)(zai)(zai)該區(qu)(qu)(qu)(qu)域形(xing)(xing)成(cheng)），稱(cheng)為亞溝道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)(qu)(qu)（ Subchannel region ）。而在(zai)(zai)(zai)漏(lou)(lou)(lou)區(qu)(qu)(qu)(qu)另一(yi)(yi)(yi)側(ce)的(de)(de)(de)(de)P+ 區(qu)(qu)(qu)(qu)稱(cheng)為漏(lou)(lou)(lou)注(zhu)入(ru)區(qu)(qu)(qu)(qu)（ Drain injector ），它(ta)是IGBT 特有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能區(qu)(qu)(qu)(qu)，與漏(lou)(lou)(lou)區(qu)(qu)(qu)(qu)和亞溝道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)(qu)(qu)一(yi)(yi)(yi)起(qi)形(xing)(xing)成(cheng)PNP 雙(shuang)(shuang)極(ji)(ji)晶體(ti)管(guan)，起(qi)發(fa)射(she)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)作用，向(xiang)漏(lou)(lou)(lou)極(ji)(ji)注(zhu)入(ru)空穴，進行(xing)導(dao)電(dian)(dian)調制，以(yi)降低器件的(de)(de)(de)(de)通(tong)態電(dian)(dian)壓(ya)。附于(yu)(yu)漏(lou)(lou)(lou)注(zhu)入(ru)區(qu)(qu)(qu)(qu)上(shang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)稱(cheng)為漏(lou)(lou)(lou)極(ji)(ji)。 IGBT 的(de)(de)(de)(de)開關作用是通(tong)過加(jia)正向(xiang)柵(zha)極(ji)(ji)電(dian)(dian)壓(ya)形(xing)(xing)成(cheng)溝道(dao)(dao)(dao)，給(gei)PNP 晶體(ti)管(guan)提供基(ji)極(ji)(ji)電(dian)(dian)流，使(shi)IGBT 導(dao)通(tong)。反之(zhi)，加(jia)反向(xiang)門極(ji)(ji)電(dian)(dian)壓(ya)消除溝道(dao)(dao)(dao)，切斷基(ji)極(ji)(ji)電(dian)(dian)流，使(shi)IGBT 關斷。IGBT 的(de)(de)(de)(de)驅動(dong)方(fang)法和MOSFET 基(ji)本相同，只需控制輸入(ru)極(ji)(ji)N一(yi)(yi)(yi)溝道(dao)(dao)(dao)MOSFET ，所以(yi)具有(you)(you)高輸入(ru)阻抗特性。當(dang)MOSFET 的(de)(de)(de)(de)溝道(dao)(dao)(dao)形(xing)(xing)成(cheng)后，從P+ 基(ji)極(ji)(ji)注(zhu)入(ru)到(dao)N 一(yi)(yi)(yi)層的(de)(de)(de)(de)空穴（少子），對N 一(yi)(yi)(yi)層進行(xing)電(dian)(dian)導(dao)調制，減小N 一(yi)(yi)(yi)層的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻，使(shi)IGBT 在(zai)(zai)(zai)高電(dian)(dian)壓(ya)時(shi)，也具有(you)(you)低的(de)(de)(de)(de)通(tong)態電(dian)(dian)壓(ya)。

IGBT單管(guan)產品圖
IGBT單管結構圖

IGBT單管結(jie)構圖(tu)

IGBT功(gong)率模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)采用IC驅(qu)動，各種(zhong)驅(qu)動保護電(dian)(dian)路，高(gao)性能(neng)(neng)IGBT芯片，新型封(feng)裝(zhuang)技術(shu)，從(cong)復合功(gong)率模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)PIM發(fa)展到智能(neng)(neng)功(gong)率模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)IPM、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子積(ji)木(mu)PEBB、電(dian)(dian)力模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)IPEM。PIM向高(gao)壓(ya)大(da)電(dian)(dian)流(liu)發(fa)展，其產品水(shui)平(ping)為(wei)1200—1800A/1800—3300V，IPM除(chu)用于(yu)(yu)(yu)變頻調速外，600A/2000V的IPM已(yi)用于(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)力機車VVVF逆變器。平(ping)面低(di)電(dian)(dian)感封(feng)裝(zhuang)技術(shu)是大(da)電(dian)(dian)流(liu)IGBT模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)為(wei)有(you)源(yuan)器件的PEBB，用于(yu)(yu)(yu)艦艇上(shang)的導(dao)彈發(fa)射裝(zhuang)置(zhi)。IPEM采用共燒瓷片多(duo)芯片模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)技術(shu)組裝(zhuang)PEBB，大(da)大(da)降低(di)電(dian)(dian)路接線電(dian)(dian)感，提高(gao)系統(tong)效率，現已(yi)開發(fa)成(cheng)功(gong)第(di)二代IPEM，其中所有(you)的無源(yuan)元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能(neng)(neng)化、模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)化成(cheng)為(wei)IGBT發(fa)展熱點。