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功率半導(dǎo)體器件IGBT的概念及主要產(chǎn)品形式

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功率半導(dǎo)體器件

功率半導(dǎo)體器件(Power Electronic Device)又稱為電力電子器件和功率電子器件,是指可直接用于處理電能的主電路中,實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件,其作用主要分為功率轉(zhuǎn)換、功率放大、功率開關(guān)、線路保護(hù)和整流等。

功率半導(dǎo)體大致可分為功率半導(dǎo)體分立器件(包括功率模塊)和功率半導(dǎo)體集成電路兩大類。按照器件結(jié)構(gòu),現(xiàn)有的功率半導(dǎo)體分立器件可分二極管、功率晶體管、晶閘管等,其中功率晶體管分為雙極性結(jié)型晶體管(BJT,俗稱三極管)、結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)、金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等。

2.IGBT的概念

IGBT是由BJT和MOSFET組成的功率半導(dǎo)體器件,它的控制極為絕緣柵場效應(yīng)晶體管,輸出極為雙極型功率晶體管,因而兼有兩者速度和驅(qū)動能力的優(yōu)點(diǎn),克服了兩者的缺點(diǎn)。IGBT可以在各種電路中提高功率轉(zhuǎn)換、傳送和控制的效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、提高工業(yè)控制水平的目的,,被業(yè)界譽(yù)為電力電子裝置的“CPU”,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、軌道交通、白色家電、新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域。


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3.IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理

一般,IGBT有三個端子:集電極、發(fā)射極和柵極,他們都是附有金屬層。但是,柵極端子上的金屬材料具有二氧化硅層。IGBT結(jié)構(gòu)其實(shí)就相當(dāng)于是一個四層半導(dǎo)體的器件。四層器件是通過組合PNP和NPN晶體管來實(shí)現(xiàn)的,它們構(gòu)成了P-N-P-N排列。

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IGBT的工作原理其實(shí)是通過不斷激活和停用其柵極端子來開啟、關(guān)閉實(shí)現(xiàn)的。如果正輸入的電壓通過柵極,發(fā)射器就會保持驅(qū)動電路開啟。另一方面,如果IGBT的柵極端的電壓為零或者為負(fù)時(shí),則就會關(guān)閉電路應(yīng)用。

4.主要產(chǎn)品形式

依產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不同,IGBT有單管、IGBT模塊和智能功率模塊IPM三種類型。IGBT單管主要應(yīng)用于小功率家用電器、分布式光伏逆變器及小功率變頻器等領(lǐng)域;IGBT模塊主要應(yīng)用于大功率工業(yè)變頻器、電焊機(jī)、新能源汽車(電機(jī)控制器、車載空調(diào)、充電樁)等領(lǐng)域(當(dāng)前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品);智能功率模塊IPM主要在變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)等白色家電領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。


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根據(jù)應(yīng)用場景的電壓不同,IGBT有超低壓、低壓、中壓和高壓等類型,其中新能源汽車、工業(yè)控制、家用電器等使用的IGBT以中壓為主,而軌道交通、新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)等對電壓要求較高,主要使用高壓IGBT。


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5.IGBT功率半導(dǎo)體器件清洗:

針對各類半導(dǎo)體不同的封裝工藝如功率器件QFN,為保證產(chǎn)品的可靠性,合明科技研發(fā)多款自主知識產(chǎn)權(quán)專利清洗劑,針對不同工藝及應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝需要的精密清洗要求,合明科技在水基清洗方面開發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品,精細(xì)化對應(yīng)涵蓋從半導(dǎo)體封裝到PCBA組件終端,包括有水基清洗劑和半水基清洗劑,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在,在同等的清洗力的情況下,合明科技的兼容性較佳,兼容的材料更為廣泛;在同等的兼容性下,合明科技的功率器件QFN清洗劑清洗的錫膏種類更多(測試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;測試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,離子殘留低、干凈度更好。合明科技專注電子制程精密清洗20多年經(jīng)驗(yàn),在水基清洗劑方面頗有心得,包括油墨水基清洗劑,環(huán)保清洗劑,半導(dǎo)體芯片封裝水基清洗劑等數(shù)十款產(chǎn)品,多年來受到無數(shù)客戶的青睞。我們有強(qiáng)大的售前技術(shù)指導(dǎo)和最貼心的服務(wù),水基清洗,選擇合科技,決不會讓您失望!合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù),滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求,打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。以上便是功率器件的材料的演進(jìn)與功率器件電子芯片清洗介紹介紹,希望可以幫到您!


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