摘要：提高绝缘栅双极晶体管(IGBT)单芯片电流容量,对减小封装器件芯片并联数、简化封装结构、改善芯片均流至关重要。该文基于高压、大电流、高可靠性IGBT应用需求,通过高压IGBT芯片坚强元胞设计及其协同控制技术实现了元胞之间的开关同步,通过光刻拼版技术解决大尺寸芯片的工艺制造,通过单芯片压接封装验证了大尺寸芯片设计及其性能,探索出一条大尺寸IGBT芯片设计、制造与验证的技术路径。研究开发了全球第一片42mm×42mm大尺寸高压IGBT芯片,攻克了高压IGBT芯片内部大规模元胞集成及其均流控制的技术难题,首次实现了4500V/600A单芯片功率容量,具备优良的动静态特性和更宽的安全工作区,并可以显著提高IGBT封装功率密度与可靠性。

摘要：采用Fluent软件对用于绝缘栅双极型晶体管芯片(IGBT)的散热器进行流体热仿真分析及试验验证。为了在设计阶段能够准确评估散热器性能,采用计算流体力学原理,搭建数值模型。研究了散热器在额定冷却液流速下入口与出口的压力损失,通过对比发现与试验结果较为吻合,从而验证了数值模型的可靠性。在此基础上,加入模块模型,输入芯片损耗,得出了每个IGBT模块的节点温度、散热器表面最高温度,仿真结果显示均在设计范围之内,进而验证了散热器在热设计方面的可靠性。

摘要：文章采用Fluent软件对用于绝缘栅双极型晶体管芯片的电动汽车不同构型散热器进行流体热仿真对比分析。为了验证流体数值模型的可靠性,先对菱形pinfin散热器进行了仿真分析,通过与试验数据的对比,表明了选择的流体模型、网格密度和材料参数的正确性。采用已经验证过的数值模型,建立了圆柱pinfin散热器构型,同时保证其压力损失与菱形pinfin散热器一致以确定尺寸。通过添加功率模块的功率损失,对这两种构型散热器进行了热仿真分析。通过对比可以发现,圆柱形pinfin散热器的功率模块结温会比菱形的高约1.5%,散热器的表面最高温度则基本保持一致,但均符合产品设计标准。考虑到圆柱形构型可以将pinfin结构减重27%,其将是功率模块散热器的更佳选择。本研究通过验证的数值模型,快速分析功率模块的散热与温度分布,选择更优的pinfin结构,减少了后期试验成本与产品开发时间。

摘要：对IGBT模块的热特性和热设计进行概述,介绍IGBT模块的热阻抗网络模型及其与封装材料热性能及尺寸的关系;从芯片和模块封装材料、结构等方面讨论模块的热设计要点,并阐述传统IGBT模块及新型压接式IGBT模块的热设计。

摘要：针对压接型绝缘栅双极晶体管(IGBT)内部均流设计,对多芯片压接结构及其压力均衡、压接型IGBT芯片内部均流、子单元间均流等方面进行了研究和优化设计。试验验证了压接型IGBT具有良好的电流关断能力、短路电流能力及反偏安全工作区,器件内部均流状态较好。

摘要：中国中车IGBT技术研发与产业化创新团队自主设计并建成国内领先、国际一流的8英寸IGBT芯片线及其自动化的模块封装线，开发了650～6500伏全电压系列IGBT产品，成功打造IGBT芯片及模块“设计-工艺-应用”产业化平台，构建起中国IGBT“芯片-模块-装置-系统应用”完整产业链。

摘要：为满足中高频大功率市场对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和高速恢复二极管(FRD)芯片的需求,通过对IGBT的元胞结构采用背面集电极发射效率控制和局部少子寿命控制技术,在导电压降少量增加的前提下,使关断损耗下降了30%,从而提高关断速度;对IGBT的终端结构采用新型钝化技术,大幅降低了漏电流,有利于提高开关速度;对FRD采用全局和局部寿命控制技术,降低了高温反向漏电流,同时满足软反向恢复的要求,提高器件的可靠性。在已有量产8英寸IGBT DMOS+技术平台上,设计和制造了满足中高频应用的3300 V IGBT和FRD芯片组。

摘要：在对国内外发展现状进行研究和对当前步进电机常见控制精度问题进行分析的基础上,对步进电机的细分驱动系统进行设计,最后对其进行实验测试,实验结果表明,该步进电机细分驱动系统设计可提高步进电机控制精度。

摘要：通态损耗及开关损耗的降低是高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)设计与制造的关键。基于"U"形增强型双扩散金属氧化物半导体(DMOS^+)元胞结构、增强型受控缓冲层(CPT^+)及横向变掺杂集电极(VLDC)技术、横向变掺杂(VLD)终端结构等关键技术,研发了具有低通态损耗的6 500 V平面栅IGBT芯片及其配套快恢复二极管(FRD)芯片。将IGBT及FRD芯片封装成750 A/6 500 V IGBT模块并对其进行测试、试验,其动、静态特性与安全工作区(SOA)性能优良,满足我国高速动车组、大功率机车等轨道交通牵引的应用要求。

摘要：介绍了IGBT并联的几种不同形式,着重分析了器件直接并联不均流的影响因素及形成机理,从工程实践的角度在器件电性能参数、结温、驱动以及结构等多个方面给出了对应的设计要点,并通过仿真、双脉冲试验以及功率考核对此进行了验证。结果表明,采用该设计方法的组件具有优良的均流效果。