了解IGBT，为你的设计添砖加瓦

来源：罗姆半导体社区

什么是IGBT

所谓IGBT(绝缘栅双极型晶体管），是由 BJT(双极结型晶体三极管) 和 MOS(绝缘栅型场效应管) 组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件,其具有自关断的特征。

简单讲，是一个非通即断的开关，IGBT没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。IGBT融合了BJT和MOSFET的两种器件的优点，如驱动功率小和饱和压降低等。

而平时我们在实际中使用的IGBT模块是由IGBT与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点。

为什么要重视IGBT？

IGBT是能源转换与传输的核心器件，是电力电子装置的“CPU” 。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。

IGBT的应用领域

按电压分布的应用领域

IGBT各代之间的技术差异

要了解这个，我们先看一下IGBT的发展历程。

工程师在实际应用中发现，需要一种新功率器件能同时满足：·驱动电路简单,以降低成本与开关功耗；通态压降较低，以减小器件自身的功耗。

回顾他们在1950-60年代发明的双极型器件SCR,GTR和GTO通态电阻很小；电流控制，控制电路复杂且功耗大；1970年代推出的单极型器件VD-MOSFET通态电阻很大；电压控制，控制电路简单且功耗小；因此到了1980年代，他们试图把MOS与BJT技术集成起来的研究，导致了IGBT的发明。1985年前后美国GE成功试制工业样品（可惜后来放弃）。自此以后， IGBT主要经历了6代技术及工艺改进。

而经过这么多年的发展，我们清楚明白到，从结构上看，IGBT主要有三个发展方向，分别是IGBT纵向结构、IGBT栅极结构和IGBT硅片加工工艺。而在这三个方面的改良过程中，厂商聚焦在降低损耗和降低生产成本两个方面。

在一代代工程师的努力下，IGBT芯片在六代的演变过程中，经历了许多变化。

而前面我们已经提到，开发者一般在实际设计中都是使用IGBT模块应用到实际产品中，所以我们简略对这个介绍一下。

IGBT模块按封装工艺来看主要可分为焊接式与压接式两类。高压IGBT模块一般以标准焊接式封装为主，中低压IGBT模块则出现了很多新技术，如烧结取代焊接，压力接触取代引线键合的压接式封装工艺。

随着IGBT芯片技术的不断发展，芯片的最高工作结温与功率密度不断提高， IGBT模块技术也要与之相适应。未来IGBT模块技术将围绕 芯片背面焊接固定 与 正面电极互连 两方面改进。模块技术发展趋势：无焊接、 无引线键合及无衬板/基板封装技术；内部集成温度传感器、电流传感器及驱动电路等功能元件，不断提高IGBT模块的功率密度、集成度及智能度。

审核编辑黄昊宇