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高压IGBT短路分析和性能改进

消耗积分:0 | 格式:pdf | 大小:0.92 MB | 2023-08-08

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摘要: 为提升高压 IGBT 的抗短路能力，进一步改善短路与通态压降的矛盾关系，研究了 IGBT 背面工艺对抗短路能力的影响。通过 TCAD 仿真，在 IGBT 处于负载短路工作期间，针对场 终止 ( FS) 层 n 型注入剂量和集电区硼注入剂量对 IGBT 芯片内部热点位置变化的影响进行了研 究。仿真结果表明，提高 FS 层 n 型注入剂量可将热点由元胞沟道转移到 FS /n－ 结附近，有利于 IGBT 抗短路能力的提升; 通过对 FS 层和集电区注入剂量的优化，通态压降在常温和高温下的差 值进一步减小，有利于芯片并联应用。开发 3 300 V/62. 5 A IGBT 芯片，并封装成 1 500 A 电流 规格成品，其通态压降为 2. 43 V，常温和高温下的通态压降差值降低 0. 11 V，通过了 20 V 栅压 13 kA ( 8. 7 倍额定电流) 的短路电流和 3 000 A 大电流关断能力的测试。

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