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IGBT的发展以及历代IGBT的特点

来源:作者:2013-11-06点击:326

类型

特点

第1代IGBT

(IGBT1、Ver.1、1st Gen)

    IGBT1主要是PT(穿通)型IGBT。

    第1代IGBT采用平面栅结构,在外延片上制备。IGBT设计在P掺杂的底板晶元上。

第2代IGBT

(IGBT2、Ver.2、2nd Gen)

    IGBT2主要是NPT(非穿通)型IGBT

    第2代IGBT采用平面栅结构,在外延片上制备。IGBT2采用最优化理念,具有更快速关断,更低的开关损耗以及耐用性。饱和电压、下降时间比第一代IGBT降低30%

第2.5代IGBT、Ver.2.5

第2.5代IGBT主要是采用了抑制寄生器件

第3代IGBT

(IGBT3、Ver.3、3rd Gen)

    IGBT3主要是Trenoh FS(沟槽场终止)型IGBT

    第3代IGBT采用平面栅结构,设计规划从5um改进到3um。IGBT3有的具有沟槽栅结构,沟槽栅可以降低饱和电压,维持开关速度。IGBT3有的也具有场终止层,场终止层可以减小芯片厚度,降低饱和电压。

    第3代IGBT比第2代IGBT功耗降低了20%

第4代IGBT

(IGBT4、Ver.4、4th Gen)

    第4代IGBT基本上是基于已知的IGBT3沟槽栅结构并结合经优化的包含n-衬底、n场终止层、后端发射极的纵向结构。与第3代IGBT相比,具有总损耗更低、芯片面积更小,pn结最高高值175℃等特点。

    第4代IGBT技术包括:FWD(续流二极管)技术、蚀刻模块单元微细化技术、NPT技术

第5代IGBT

(IGBT5、Ver.5、5th Gen)

    第5代IGBT采用了弱穿通(LPT)芯片结构,又采用了更先进的宽元胞间距设计,实现有选择的寿命控制,饱和电压降至1.5V、关断下降时间降到0.1ms。

第5代IGBT

(IGBT6、Ver.6)

    第6代IGBT模块进一步提高了效率,以及降低了噪声,VCE(SAT)-ESWOFF折中关系得到改善,IGBT的功率损耗与短路安全工作区(SCSOA)间折中关系得到显著改善。

    第6代IGBT的二极管有的采用第6代LPT硅片技术,正向导通压降较低,硅片结温可高达175℃,硅片运行温度最高可达150℃

IGBT平面发展方向

IGBT垂直发展方向

平面型------沟槽型------软沟槽型

  穿通------非穿通------场终止(软穿通)

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