具有高温工作能力的1700v spt igbt和二极管芯片组

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1、具有高温工作能力的1700VSPTIGBT和二极管芯片组本人精心整理的文档,文档来自网络本人仅收藏整理如有错误还请自己查证！具有高温工作能力的1700VSPT+IGBT和二极管芯片组1700VSPT+IGBTandDiodeChipSetwithHighTemperatureOperationCapability吴立成周东海译胡冬青校TranslatedbyWuLicheng,ZhouDonghai,ProofreadbyHuDongqing摘要：本文介绍一种新研制的具有优化高温工作能力的1700VIGB

2、T和二极管芯片组由于引入新的终端概念和硅设计改进了ABB公司的最新一代平面栅1700VIGBT（SPT+）性能通过局部质子寿命控制层的引入150℃下二极管的漏电流已显著减小同时保留了与先前SPT（软穿通）二极管工艺平台相同的电学特性上述所有特征有望使额定值在3600A、工作在-40℃到150℃结温变化范围内的1700V模块研制成为可能这种模块将具有低损耗和高安全工作区（SOA）高于175℃工作温度方向的拓展将在以后介绍关键词：芯片组高温低损耗高安全工作区Abatract:Thispaperintroduc

3、esanew1700VSPT+IGBTandDiodeChipSetwithHighTemperatureOperationCapability.Thankstotheintroductionofnewterminalconceptandsilicondesign,theperformanceofthenew-generationpanarcascadebyABBcompanyhasbeenimproved.Bytheintroductionofpartialprotondurationcontrolla

4、yer,theleakagecurrentofdiodeunder150℃hasbeenlessened,whileinthemeantime,theelctricfeaturesofthepreviousSPTdiodetechnologicalplatformstillremain.Allthefeaturesmakeitpossiblefortheresearchof1700Vmodule,whichhasatemperaturerageof-40℃and150℃andaratingof3600A.

5、ThemodulewillenjoylowlossandhighSOA.Theextensiontowardthefunctiontemperaturehighthan175℃willbeintroducedinthefuture.Keywords:Chipset,Hightemperature,LossLoss,HighSOA［中图分类号］TN86［文献标识码］A文章编号：1561-0349（2012）03-1简介　　过去几年功率半导体的发展趋势主要集中在对给定的应用提高功率密度但当考虑到工作时的总功耗

6、、安全工作区容限和允许的最大结温时这种性能指标受到挑战随着最先进的IGBT正慢慢接近损耗降低的极限提高最大结温已成为当今功率器件开发的主要动力之一由于热流跟温差成正比如果半导体器件允许的结温更高将为产生的热量提供更好的传导进而增加给定器件面积的功率密度　　从2005年开始平面SPT+技术已成功引入到从1.2kV到6.5kV不同的电压等级中[1][2]本文将介绍一种改进了的1700VSPT+芯片组其研发应用于额定值3.6kA/1700VHiPak2模块封装且指定工作结温为Tj=150℃SPT+技术可使导通损

7、耗减小加之它具有比25℃更高（可能是125℃疑误-译者）的温度承受能力故同当前典型的水冷应用的SPT一代相比新型的1700VSPT+IGBT模块在频率从250Hz变化到1000Hz时逆变器输出电流增加了20％如图1所示　　图1逆变器输出电流随开关频率变化：1700VSPT与SPT+HiPak2对比图中符号改为斜体21700VSPT+高温芯片组技术2.1SPT+高温IGBT技术　　同原始的平面IGBT元胞相比SPT+技术的主要优点是在减小导通损耗的同时保留了具有相同开关控制能力的SPT（软穿通）纵向设计上述

8、优点的实现是通过在IGBTMOS单元的P－well周围引入一个N型增强层来实现的如图2剖面结构所示增强层增大了IGBT阴极端的载流子浓度因此在没有显著增加关断损耗的同时使导通压降降低N型增强层的杂质分布形式是仔细优化了的以避免任何对SPT+IGBT的关断安全工作区及耐压能力的负面影响1700VSPT+IGBT的最终设计将胜过具有相同面积的以往SPT产品它的导通损耗更低而关断损耗与SPT相当可多承受20％的电流　　为确保在Tj=