IGBTs給高功率帶來了更多的選擇

絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）面市已有些時日，事實上，通用電氣（GE）早在1983年6月就發布了其首款IGBT產品。從那時起，IGBT成為了中壓和高壓（>200 V ）應用的主要器件，包括供暖通風與空氣調節（HVAC）系統以及電焊和感應加熱等高電流應用。隨著太陽能面板、電動汽車充電器和工業伺服電機的日益普及，市場對高壓解決方案的需求也在不斷攀升。為了滿足各個行業的需求，并進一步完善持續擴大的高壓技術產品組合（GaN和SiC），Nexperia （安世半導體）正在推出多個 IGBT系列，首先便是600  V 器件。

系統電氣化和可再生能源的不斷發展是電子市場的最大變革之一。這一趨勢刺激了高能效型電子系統的強勁增長，比如電動車充電站、太陽能發電裝置以及最近的熱泵設備。與此同時，智能工廠和工業4.0對機器人的使用量也在持續加大，尤其是那些需要使用高功率伺服電機的重復型起重作業。因此，根據各種市場調研報告，到2030年，IGBT市場預計幾乎將翻一番。

IGBT 不斷演變以滿足當下需求

首款IGBT產品發布距今已有40年，相關技術已發生了巨大演變，這是毋庸置疑的事實。現在的IGBT所使用的不再是上世紀80年代時那種簡單 DMOS 結構，而是使用載流子存儲溝槽柵（CSTG）技術。Nexperia采用 CSTG以及先進的第三代場截止（FS）結構，并在晶圓背面采用了多層金屬。除了實現更高的功率密度和更高的可靠性外，這種制造工藝還能更好地權衡兼顧器件的導通性能和開關性能。

成熟可靠的產品組合和合作伙伴

600 V系列涵蓋Nexperia的多款中速(M3)和高速(H3)IGBT，采用TO-247-3L封裝，可供設計人員自由選擇。20 kHz以下的M3系列經過優化，進一步降低了導通損耗，保持了出色的開關損耗性能，并具備5 μs短路能力。H3系列（20kHz至50kHz）重點優化了開關損耗，同時其導通損耗非常低。Nexperia一直重點關注不斷優化器件導通性能和開關性能之間的權衡，以提高器件可靠性（通過了高壓高濕高溫反偏HV-H3TRB測試），并在高達175 ℃的環境中提高逆變器功率密度。當然，作為基本半導體的專業供應商，Nexperia還擁有大批量交付高質量產品的基礎設施。