IGBT芯片技术：首次将压降芯片的工作结温提高到150℃

日前国际高压直流输电会议HVDC2020在古都西安召开，英飞凌专家Jens Prazybilla作为特邀嘉宾发表主旨演讲《How to Design Best-Fit Press Pack IGBT and Diode for VSC-HVDC Systems》, 获得与会专家高度关注。首发产品4500V/3000A器件，专为电网应用定制开发，适用于MMC、直流断路器等低频开关应用。

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内容简介

A

IGBT芯片技术

IGBT芯片采用领先的Trench+Fieldstop技术，业内首次将压降芯片的工作结温提高到150℃，并大幅降低了其导通压降VCEsat（150℃下典型值约2.7V）。此芯片可以降低系统损耗提高效率，同时也扩展了系统安全工作区。

B

芯片子单元

创新采用了硅芯片+钼片双面银烧结技术，每个芯片被封装在独立的单元内，得到很好的防护。同时银烧结大幅降低了不同材料间的界面热阻，并改善芯片的瞬时热特性，提高其过载能力。

独立的芯片子单元使得生产更为便利，一方面不再担心芯片表面的杂质污染而导致的潜在失效风险；另一方面可以独立进行全面的大电流动静态测试，使芯片参数一致性筛选测试成为可能，二维码用来追溯所有的生产测试信息。

C

封装技术

新压接器件采用全密封圆形陶瓷外壳，内充氮气以保护芯片不受湿气或其他腐蚀气体影响，有利于提高环境适应性且降低现场失效率。采用纳米银烧结技术的芯片拥有更强的功率循环能力，器件可通过业内最严苛的测试条件（Tvjmax/min=150℃/50℃，100K结温波动，50,000次循环），可满足现场服务寿命长达30年以上的苛刻要求。

D

长期失效短路特性

得益于强健的封装设计，即使遭遇直流支撑电容桥臂直通放电故障，该器件也可以在失效后保持在短路状态，帮助系统更可靠的运行。如验证试验所示，预先放置一个已失效的芯片在门极端子附近，再让该器件承受长时间的额定电流，解剖后发现芯片CE间已形成可靠的熔融状金属联接，可保证失效器件拥有极低的导通阻抗。

E

组装简单可靠，芯片一致性高

该器件零部件仅包括正极/负极铜盖板，PCB板，36颗芯片子单元和几个安装螺钉。零部件少有助于降低组装难度，提高生产效率。

经过筛选的36颗芯片子单元的机械参数及电气参数高度一致，以保证器件的可靠性。

F

自动化生产线

生产线采用了大量自动化设备，减少生产过程中的人为干预，可使每个器件一致性得到保障，提高生产良率。

关于英飞凌

英飞凌设计、开发、制造并销售各种半导体和系统解决方案。其业务重点包括汽车电子、工业电子、射频应用、移动终端和基于硬件的安全解决方案等。

英飞凌将业务成功与社会责任结合在一起，致力于让人们的生活更加便利、安全和环保。半导体虽几乎看不到，但它已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。不论在电力生产、传输还是利用等方面，英飞凌芯片始终发挥着至关重要的作用。此外，它们在保护数据通信，提高道路交通安全性，降低车辆的二氧化碳排放等领域同样功不可没。

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