廣東愛晟電子科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的IGBT用NTC熱敏電阻芯片，因其電阻值隨溫度變化而變化的特點(diǎn)，在IGBT中起到溫度監(jiān)測和溫度控制的作用。隨著各種新結(jié)構(gòu)、新工藝以及新材料技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，作為電力電子領(lǐng)域中理想的開關(guān)器件，IGBT工藝技術(shù)持續(xù)發(fā)展。其功耗不斷降低，實(shí)際工作溫度不斷提高。

通過對IGBT芯片的邊緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離處理，可以形成具有雙向阻斷能力的IGBT（RB-IGBT），在雙向開關(guān)應(yīng)用中無需再串聯(lián)二極管，并具有更小的漏電流及更低的損耗。超結(jié)技術(shù)（Super Junction Technology）打破了傳統(tǒng)硅器件的導(dǎo)通壓降與耐壓的極限關(guān)系，可大大降低器件功耗，其已被成功應(yīng)用在MOSFET上。將該技術(shù)應(yīng)用在IGBT上，可以進(jìn)一步降低功耗，目前已受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。

超結(jié)IGBT的主要難點(diǎn)是工藝的實(shí)現(xiàn)，為了降低工藝難度，各種“半超結(jié)”結(jié)構(gòu)被提出，實(shí)現(xiàn)性能與工藝的折中。與此同時，IGBT的工藝水平也在不斷提升，許多先進(jìn)工藝技術(shù)，如離子注入、精細(xì)光刻等被應(yīng)用到IGBT制造上。IGBT芯片制造過程中的最小特征尺寸已由5μm到3μm再到1μm，甚至達(dá)到亞微米的水平。采用精細(xì)制造工藝可以大幅提高功率密度，同時可以降低結(jié)深，減小高溫擴(kuò)散工藝，從而使采用12英寸甚至更大尺寸的硅片來制造IGBT成為可能。此外，新材料，如寬禁帶半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)更低功耗、更大功率容量、更高工作溫度。其中，碳化硅（SiC）成為目前的大功率半導(dǎo)體的主要研究方向，并在單極器件上實(shí)現(xiàn)商品化，在IGBT等雙極器件的研究上也不斷取得進(jìn)展。目前，IGBT主要受制造工藝及襯底材料的缺陷限制，如溝道遷移率及可靠性、電流增益較小及高摻雜P型襯底生長等問題，未來隨著材料外延技術(shù)的發(fā)展，碳化硅（SiC）IGBT將會實(shí)現(xiàn)突破。

隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，芯片的最高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高，IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng)。未來，IGBT模塊技術(shù)還將圍繞芯片背面焊接固定與正面電極互連兩方面不斷改進(jìn)，有望將無焊接、無引線鍵合及無襯板/基板等先進(jìn)封裝理念及技術(shù)結(jié)合起來，將芯片的上下表面均通過燒結(jié)或壓接來實(shí)現(xiàn)固定及電極互連，同時在模塊內(nèi)部集成更多其他功能元件，如溫度傳感器、電流傳感器及驅(qū)動電路等，不斷提高IGBT模塊的功率密度、集成度及智能化。

目前，常用的工藝技術(shù)中，IGBT芯片普遍采用平面柵或者溝槽柵結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用軟穿通體結(jié)構(gòu)與透明集電極區(qū)結(jié)構(gòu)技術(shù)，以及各種增強(qiáng)型技術(shù)，以提高IGBT的綜合性能以及長期可靠性。高壓IGBT模塊技術(shù)還是以標(biāo)準(zhǔn)的焊接式封裝為主，中低壓IGBT模塊產(chǎn)品則出現(xiàn)了很多新技術(shù)，如燒結(jié)取代焊接、壓力接觸取代引線鍵合、無襯板/基板封裝等。未來IGBT也將繼續(xù)朝著集成化、智能化、小型化的方向發(fā)展。

參考數(shù)據(jù)：

電子發(fā)燒友 《什么是IGBT？如何使用此模塊實(shí)現(xiàn)“雙面水冷”，IGNT未來的發(fā)展趨勢又是如何？》