工控回收

工控回收主要经营,基恩士全系列,西门子,ABB,康耐视,巴斯勒,欧姆龙,德利捷,松下,三菱,山武等高端工控系列
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    深圳回收英飞凌模块电话

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    2022-02-23 流量: 152
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    英飞凌模块

    IGBT 是绝缘门极双极型晶体管(IsolatedGate Bipolar Transistor)的英文缩写。它是八十年代末,九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。由于它将MOSFET 和 GTR 的优点集于一身,既有输入阻抗高,速度快,热稳定性好,电压驱动(MOSFET 的优点,克服GTR 缺点);又具有通态压降低,可以向高电压、大电流方向发展(GTR的优点,克服 MOSFET 的缺点)等综合优点,因此IGBT 发展很快,在开关频率大于 1KHz,功率大于5KW 的应用场合具有优势。随着以 MOSFETIGBT为代表的电压控制型器件的出现,电力电子技术便从低频迅速迈入了高频电力电子阶段,并使电力电子技术发展得更加丰富,同时为高效节能、省材、新能源、自动化及智能化提供了新的机遇。

    英飞凌/EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代,下面将具体介绍。

    一、IGBT1-平面栅穿通(PT)型IGBT 1988 1995

     西门子*代 IGBT 芯片也是采用平面栅、PT IGBT 工艺,这是较初的 IGBT 概念原型产品。生产时间是 1990 年- 1995 年。西门子*代IGBT 以后缀为“DN1” 来区分。如 BSM150GB120DN1

    PT 型 IGBT 是在厚度约为 300500μm 的硅衬底上外延生长有源层,在外延层上制作 IGBT 元胞。PT-IGBT 具有类 GTR 特性,在向 1200V 以上高压方向发展时,遇到了高阻、厚外延难度大、成本高、可靠性较低的障碍。因此,PT-IGBT 适合生产低压器件,600V 系列 IGBT 有优势。

    二、IGBT2-第二代平面栅 NPT-IGBT

    西门子公司经过了潜心研究,于 1989 年在 IEEE 功率电子专家会议(PESC)上率先提出了 NPTIGBT 概念。由于随着 IGBT 耐压的提高,如电压 VCE≥1200V,要求 IGBT 承受耐压的基区厚度dB>100μm,在硅衬底上外延生长高阻厚外延的做法,不仅成本高,而且外延层的掺杂浓度和外延层的均匀性都难以保证。1995 年,西门子率先不用外延工艺,采用区熔单晶硅批量生产 NPTIGBT 产品。西门子的 NPT-IGBT 在全电流工作区范围内具有饱和压降正温度系数,具有类 MOSFET 的输出特性。

    西门子/EUPECIGBT2 较典型的代表是后缀为“DN2”系列。如 BSM200GB120DN2。 “DN2”系列较佳适用频率为 15KHz20KHz,饱和压降VCE(sat)=2.5V“DN2”系列几乎适用于所有的应用领域。西门子在“DN2”系列的基础上通过优化工艺,开发出“DLC”系列。 “ DLC ” 系列是低饱和压降,(VCE(sat)=2.1V ),较佳开关频率范围为1KHz 8KHz “DLC”系列是适用于变频器等频率较低的应用场合。后来 InfineonEUPEC 又推出短拖尾电流、高频“KS4”系列。“KS4”系列是在“DN2”的基础上,开关频率得到进一步提高,较佳使用开关频率为 15KHz30KHz。较适合于逆变焊机,UPS,通信电源,开关电源,感应加热等开关频率比较高(fK≥20KHz)的应用场合。在这些应用领域,将逐步取代“DN2”系列。EUPEC “KS4”芯片开发出 H—桥(四单元)IGBT 模块,其特征是内部封装电感低,成本低,可直接焊在 PCB 版上(注:这种结构在变频器应用中早已成熟,并大量使用)。总之,EUPEC IGBT模块中“DN2”“DLC”“KS4”采用 NPT 工艺,平面栅结构,是第二代 NPT-IGBT

    三、IGBT3 IGBT3-沟槽栅(TrenchGate) 在平面栅工艺中,电流流向与表面平

    行时,电流必须通过栅极下面的 阱区围起来的一个结型场效应管(JFET),它成为电流通道的一个串连电阻,在沟槽栅结构中,这个栅下面的 JFET 通过干法刻蚀工艺消除了,因此形成了垂直于硅片表面的反型沟道。这样 IGBT 通态压降中剔除了 JFET 这部分串联电阻的贡献,通态压降可大大降低。InfineonEUPEC1200V IGBT3 饱和压降VCE(sat)1.7V。电场终止层(Field Stop)技术是吸收了 PTNPT 两类器件的优点。在 FS 层中其掺杂浓度比 PT 结构中的 n+缓冲层掺杂浓度低,但比基区 n—层浓度高,因此基区可以明显减薄(可以减薄 1/3 左右),还能保证饱和压降具有正温度系数。由于仍然是在区熔单晶硅中(没有外延)制作 FS 层,需进行离子双注入,又要确保饱和压降的正温度系数,工艺难度较大。

    EUPEC 第三代 IGBT 有两种系列。后缀为“KE3”的是低频系列,其较佳开关频率为 1K 8KHz1200V IGBT饱和压降VCE(sat)1.7V,较适合于变频器应用。在变频器应用中,北京晶川公司在中国已完成用“KE3”系列代替“DLC”系列的工作。在“KE3”的基础上,采用浅沟槽和优化“FS”层离子注入浓度、厚度以及集电区掺杂浓度等,又开发出高频系列,以后缀“KT3”为标志。EUPEC“KT3”系列在饱和压降不增加的情况下,开关频率可提高到 15KHz,较适合于 8KHz15KHz 的应用场合。在开关频率 fK ≥8KHz 应用中,“KT3”比 “KE3”开关损耗降低 20%左右。InfineonEUPEC 600V系列IGBT3 后缀为“KE3”,是高频 IGBT 模块,开关频率可达到 20KHz,饱和压降为 1.50V,较高工作结温可高达 175℃。 InfineonEUPEC 第三代 IGBT,采用了沟槽栅及电场终止层(FS)两种新技术,带来了 IGBT 芯片厚度大大减薄。传统 1200VNPT- IGBT 芯片厚度约为200μm IGBT3 后缀为“KE3”的,厚度为140μm 左右;后缀为“KT3”芯片厚度进一步减薄到 120μm 左右;600V IGBT3其芯片厚度仅为70μm 左右,这样薄的晶片,加工工艺难度较大。Infineon 在超薄晶片加工技术方面在全球处于良好地位。总之,InfineonEUPEC IGBT3 采用了当今 IGBT 的较新技术(沟槽栅+电场终止层),是目前较优异的 IGBT 产品,有些电力半导体厂家称这些技术为第五代,甚至称之为第八代 IGBT 技术。InfineonEUPEC 称之为第三代,正如在其型号中的电流标称一样,总是按 TC= 80℃来标称,让产品来说话,让用户来评判。

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