IGBT散熱材料的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在什么地方？
隨著功率電子器件正向高密度化，大功率，小型化發(fā)展，大規(guī)模運(yùn)用電子器件給我們的生活帶來(lái)便利的同時(shí)，越來(lái)越高功率使得電子器件的散熱問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。而IGBT散熱材料的出現(xiàn)，解決了不少散熱上的問(wèn)題，那么IGBT散熱材料具體有什么優(yōu)勢(shì)呢？
IGBT散熱材料最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論在導(dǎo)通狀態(tài)還是短路狀態(tài)都可以承受電流沖擊。它的并聯(lián)不成問(wèn)題，由于本身的關(guān)斷延遲很短，其串聯(lián)也容易。盡管IGBT模塊散熱器在大功率應(yīng)用中非常廣泛，但其有限的負(fù)載循環(huán)次數(shù)使其可靠性成了問(wèn)題，其主要失效機(jī)理是陰極引線焊點(diǎn)開(kāi)路和焊點(diǎn)較低的疲勞強(qiáng)度，另外,絕緣材料的缺陷也是一個(gè)問(wèn)題。 形成了一個(gè)新的器件應(yīng)用平臺(tái)。智能MOS柵IGBT模塊散熱器化 由于IGBT高頻性能的改進(jìn)，可將驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和故障診斷電路集成在一起，制成智能功率模塊，一般情況下采用電壓觸發(fā)。通過(guò)采用大規(guī)模集成電路的精細(xì)制作工藝并對(duì)器件的少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制，新一代功率IGBT模塊散熱器芯片已問(wèn)世。第三代IGBT與第一代產(chǎn)品相比，在斷態(tài)下降時(shí)間及飽和電壓特性上均有較大的提高。
1. IGBT散熱材料是雙極 型晶體管(BJT)和MOSFET的復(fù)合器件，其將BJT的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)引入到VDMOS的高阻漂移區(qū)，大大改善了器件的導(dǎo)通性，同時(shí)它還具有MOSFET的柵極高輸入阻抗，為電壓驅(qū)動(dòng)器件。開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)均具有較寬的安全工作區(qū)，IGBT模塊散熱器所能應(yīng)用的范圍基本上替代了傳統(tǒng)的晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、晶體管(BJT)等器件。2.1IGBT—PIM IGBT模塊散熱器的模塊內(nèi)置整流模塊電路、逆變主回路和再生回路，以降低損耗和降低成本，這種新型模塊稱為功率集成模塊IntegratedModule)。
2. IGBT散熱材料模塊是一種高速開(kāi)關(guān)，第四代IGBT在開(kāi)發(fā)中主要采取如下幾項(xiàng)新技術(shù)。FWD(FreeWheelingDiode)技術(shù)塊中選用降低正向電壓(VF)的二極管器件，據(jù)測(cè)試在600V和1200V系列中，逆變器載波頻率為10kHz時(shí)產(chǎn)生的損耗與舊系列相比降低20%。蝕刻模塊單元的微細(xì)化技術(shù) 由于控制極的寬度(LH)已達(dá)到最佳化設(shè)計(jì)，故集電—射極之間的飽和電壓VCE(SAT)可降低0.5V，使開(kāi)關(guān)損耗降低。(3)NPT(NonPunchThrough)技術(shù) 使載流子壽命得到控制，從而減少開(kāi)關(guān)損耗對(duì)溫度的依存性。這樣，可減少長(zhǎng)期使用過(guò)程中的開(kāi)關(guān)損耗。
3.對(duì)于IGBT散熱材料這類高速開(kāi)關(guān)的要求無(wú)非是高速性和柔性恢復(fù)性。對(duì)于正向電壓VF和恢復(fù)損耗Err二者相比，在設(shè)計(jì)時(shí)寧可選擇較高的VF值。但當(dāng)選用高VF值在變頻器低頻工作時(shí)，將會(huì)使FWD的導(dǎo)通時(shí)間加長(zhǎng)并使平均損耗增加，也使變頻器在低速高力矩時(shí)溫升提高。為此第四代IGBT模塊散熱器特別注意到設(shè)計(jì)最佳的電極構(gòu)造，從而改善了VF、Err關(guān)系，使FWD的VF降低0.4V～0.5V，總損耗減少20%。
總而言之，相對(duì)于一般的散熱材料來(lái)說(shuō)，IGBT散熱材料的性能會(huì)更好一些，目前市面上這一類型的材料也非常的受歡迎，有需要的可以直接去蘇州思萃熱控官網(wǎng)上了解咨詢。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動(dòng)的新計(jì)算時(shí)代的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件的需求日益增長(zhǎng)，同時(shí)也催生了市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展的黃金期。在國(guó)家鼓勵(lì)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國(guó)外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，從2017年的76億美元增長(zhǎng)至2020年的94億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2020年全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來(lái)自中國(guó)大陸，占比超過(guò)40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，汽車電動(dòng)化進(jìn)程拉動(dòng)IGBT規(guī)模增長(zhǎng)。得益于對(duì)清潔能源高速增長(zhǎng)的需求，IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，IGBT市場(chǎng)在2020年的規(guī)模為54億美元，從2020年到2026年將以7.5%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模為84億美元。新能源車應(yīng)用作為IGBT市場(chǎng)規(guī)模的重要增量，2020年市場(chǎng)規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為23%，預(yù)計(jì)2026年新能源車用IGBT市場(chǎng)規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，中國(guó)大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速與全面布局，正逐步驅(qū)使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國(guó)已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)將持續(xù)帶動(dòng)半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
