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英飞凌FF400R12KE3IGBT模块pdf手册

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英飞凌IGBT模块选用指南

英飞凌IGBT模块选用指南英飞凌IGBT模块选用指南对于一个具体的应用来说，在选择英飞凌IGBT模块时需考虑其在任何静态、动态、过载（如短路）的运行情况下：（i）：器件耐压;（ii）：在实际的冷却条件下，电流的承受力;（iii）：最适合的开关频率;（iv）：安全工作区（SOA）限制;（v）：最高运行温度限制。

一、器件耐压的选择因为大多数IGBT模块工作在交流电网通过单相或三相整流后的直流母线电压下，所以通常IGBT模块的工作电压（600V、1200V、1700V）均对应于常用电网的电压等级。

考虑到过载，电网波动，开关过程引起的电压尖峰等因素，通常电力电子设备选择IGBT 器件耐压都是直流母线电压的一倍。

如果结构、布线、吸收等设计比较好，就可以使用较低耐压的IGBT模块承受较高的直流母线电压。

下面列出根据交流电网电压或直流母线电压来选择IGBT 耐压的参考表。

二、电流的选择半导体器件具有温度敏感性，因此IGBT模块标称电流与温度的关系比较大。

随着壳温的上升IGBT模块可利用的电流就会下降，英飞凌IGBT模块是按壳温TC=80℃来标称其最大允许通过的集电流极电流（IC）。

对于西门子/英飞凌NPT-IGBT 芯片来说，当TC≤25℃时，这个电流值通常是一个恒定值，但随着TC 的增加，这个可利用的电流值下降较快，有些公司是按TC＝25℃的电流值来标称型号，这需用户特别注意。

需指出的是：IGBT 参数表中标出的IC 是集电极最大直流电流，但这个直流电流是有条件的，首先最大结温不能超过150℃，其次还受安全工作区（SOA）的限制，不同的工作电压、脉冲宽度，允许通过的最大电流不同。

同时，各大厂商也给出了2 倍于额定值的脉冲电流，这个脉冲电流通常是指脉冲宽度为1ms 的单脉冲能通过的最大通态电流值，即使可重复也需足够长的时间。

如果脉冲宽度限制在10μs 以内，英飞凌NPT-IGBT 短路电流承受能力可高达10 倍的额定电流值。

正确理解IGBT模块规格书参数

正确理解IGBT模块规格书参数本文将阐述IGBT模块手册所规定的主要技术指标，包括电流参数、电压参数、开关参数、二极管参数及热学参数，使大家正确的理解IGBT模块规格书，为器件选型提供依据。

本文所用参数数据以英飞凌IGBT模块FF450R17ME3 为例。

文章来源：jc/156.html一、电流参数1. 额定电流（IC nom）大功率IGBT模块一般是由内部并联若干IGBT芯片构成，FF450R17ME3内部是3个150A芯片并联，所以标称值为450A额定电流可以用以下公式估算：Tjmax–TC= VCEsat·IC nom·RthJCVCEsat 是IC nom的函数，见规格书后图1，采用线性近似VCEsat=(IC nom+287)/310Tjmax=150℃,TC=80℃,RthJC =0.055K/W计算得：IC nom=500A2. 脉冲电流（Icrm 和Irbsoa）Icrm是可重复的开通脉冲电流（1ms仅是测试条件，实际值取决于散热情况）Irbsoa 是IGBT可以关断的最大电流所有模块的的Icrm和Irbsoa都是2倍额定电流值3. 短路电流ISC短路条件:t<10μs,Vge<15V,Rg>Rgnom(规格书中的值)，Tj<125℃短路坚固性IGBT2为平面栅IGBT:5-8倍ICIGBT3/IGBT4为沟槽栅IGBT:4倍IC二、电压参数1. 集电极-发射极阻断电压Vces测量Vces时，G/E两极必须短路Vces为IGBT模块所能承受的最大电压，在任何时候CE 间电压都不能超过这一数值，否则将造成去器件击穿损坏Vces和短路电流ISC一起构成了IGBT模块的安全工作区：RBSOA图由于模块内部寄生电感△V=di/dt*Lin 在动态情况下，模块耐压和芯片耐压有所区别2. 饱和压降VCEsatIFX IGBT的VCEsat随温度的升高而增大，称为VCEsat 具有正温度系数，利于芯片之间实现均流VCEsat 是IC的正向函数，随增大而增大ICVCEsat的变化VCEsat随IC的增大而增大VCEsat随VG的减小而增大VCEsat 值可用来计算导通损耗对于SPWM 控制, 导通损耗是:。

英飞凌芯片简史-IGBT看这一篇就够了

IGBT 1234567，看这一篇就够了话说公元2018年，IGBT江湖惊现第六代和第七代的掌门人，一时风头无两，各路吃瓜群众纷纷猜测二位英雄的出身来历。

不禁有好事者梳理了一下英家这些年，独领风骚的数代当家掌门人，分别是：呃，好像分不清这都谁是谁?呃，虽然这些IGBT“掌门人”表面看起来都一样，但都是闷骚型的。

只能脱了衣服，做个“芯”脏手术。

像这样，在芯片上，横着切一刀看看。

好像，有点不一样了。

故事，就从这儿说起吧。

史前时代-PTPT是最初代的IGBT，它使用重掺杂的P+衬底作为起始层，在此之上依次生长N+ buffer，N- base外延，最后在外延层表面形成元胞结构。

它因为截止时电场贯穿整个N-base区而得名。

它工艺复杂，成本高，而且需要载流子寿命控制，饱和压降呈负温度系数，不利于并联，虽然在上世纪80年代一度呼风唤雨，但在80年代后期逐渐被NPT取代，目前已归隐江湖，不问世事，英飞凌目前所有的IGBT 产品均不使用PT技术。

初代盟主——IGBT2特征：平面栅，非穿通结构(NPT)NPT-IGBT于1987年出山，很快在90年代成为江湖霸主。

NPT与PT不同在于，它使用低掺杂的N-衬底作为起始层，先在N-漂移区的正面做成MOS结构，然后用研磨减薄工艺从背面减薄到 IGBT 电压规格需要的厚度，再从背面用离子注入工艺形成P+ collector。

在截止时电场没有贯穿N-漂移区，因此称为“非穿通”型IGBT。

NPT不需要载流子寿命控制，但它的缺点在于，如果需要更高的电压阻断能力，势必需要电阻率更高且更厚的N-漂移层，这意味着饱和导通电压Vce(sat)也会随之上升，从而大幅增加器件的损耗与温升。

技能：低饱和压降，正温度系数，125℃工作结温，高鲁棒性因为N-漂移区厚度大大降低了，因此Vce(sat)相比PT大大减少。

正温度系数，利于并联。

名号：DLC，KF2C，S4…等等，好像混进了什么奇怪的东西！没写错！S4真的不是IGBT4，它是根正苗红的IGBT2，适用于高频开关应用，硬开关工作频率可达40kHz。

(完整word版)技术手册模板(word文档良心出品)

XXX局XXXXXX系统技术手册（XXX版本）目录1.引言 (1)1.1.编写目的 (1)1.2.系统背景 (1)1.3.术语定义 (1)1.4.参考资料 (1)1.5.版权声明 (1)2.系统概述 (1)2.1.系统功能 (1)2.2.系统性能 (2)2.2.1.数据精度 (2)2.2.2.时间特性 (2)2.2.3.系统灵活性 (2)2.2.4.系统安全性 (2)2.2.5.其他性能 (2)3.运行环境 (2)3.1.硬件环境 (2)3.2.软件环境 (2)3.3.数据结构 (3)4.服务器部署 (3)4.1.服务器部署结构 (3)4.2.应用服务器部署 (3)4.2.1.部署环境 (3)4.2.2.安装与配置 (3)4.2.3.部署验证 (3)4.3.W EB服务器部署 (4)4.3.1.部署环境 (4)4.3.2.安装与配置 (4)4.3.3.部署验证 (4)4.4.数据库服务器部署 (4)4.4.1.部署环境 (4)4.4.2.安装与配置 (4)4.4.3.数据初始化 (4)4.4.4.部署验证 (4)4.5.其它部署 (5)5.客户端部署 (5)6.系统日常维护 (5)6.1.执行文件 (5)6.2.权限管理 (5)6.3.参数配置 (5)6.4.系统日志 (5)6.5.数据备份与恢复 (5)6.6.其它维护 (6)7.常见问题解答 (6)8.售后技术支持 (6)1. 引言1.1. 编写目的描述本文档的目的文档读者。

1.2.系统背景系统名称及版本号：任务提出者：描述本项目的任务提出方任务承接者及实施者：描述本项目的承接者及实施者系统使用者：描述本系统的最终用户1.3. 术语定义列出本文档中用到的专门术语的定义和缩略词的原词组。

1.4. 参考资料列出本文档相关的参考文献和文档，说明名称、单位、日期。

其中需求分析说明书是必须的参考资料。

英飞凌IGBT 技术和产品概述及其应用领域

英飞凌IGBT 技术和产品概述及其应用领域IGBT芯片技术及其发展：功率半导体在整个电能供应链中扮演重要角色。

如何提高功率密度是功率器件发展的主题：芯片技术和功率密度：芯片技术的发展趋势——以600/650V 为例600V IGBT 新的里程碑——HighSpeed3：器件型号芯片技术Ic [A]@100°C 大小[mm2]SPW47N60C3 CoolmosTM C3 30 69.3 IKW30T60 TRENCHSTOPTM 30 15.2 IGW40N60H3 High Speed 3 40 19.3HighSpeed3 特性芯片面积只有CoolMOS的28%功率密度高芯片和模块成本低在高温在拖尾电流也很小关断特性接近于CoolMOS，Eoff是IGBT3的40%,是CoolMOS的120%平滑的开关波形，振荡很有限TRENCHSTOP™5 - 25°C Trade-off 曲线Vce(sat) 对Eoff：与英飞凌的Best-in-class Highspeed3 比, TRENCHSTOPTM5 : >60% 低的开关损耗10% 低的导通损耗TRENCHSTOP™5开关特性–接近MOSFET的开关特性，消除拖尾电流。

TRENCHSTOP™5 –应用目标，填补IGBT与MOSFET之间的中到高频开关应用650V TRENCHSTOP™5，产品家族。

F5：超高性能版本需要超低寄生电感设计开关频率：~120kHzH5：逆导型IGBT用于软开关，如准谐振感应加热R5：逆导型IGBT用于软开关，如准谐振感应加热L5：低饱和压降目标：Vcesat =1V @ Inom, 25°C600V/650V 芯片技术的发展：发展背景：•600V 主要应用220V 马达驱动,电源，以小功率为主。

•电动汽车，太阳能等新兴应用功率大，追求高效率，对芯片技术有新的要求IGBT2---IGBT3di/dt 降低25%.过电压减小25%更短的拖尾电流关断损耗在同一水平短路时间6us600V---650Vdi/dt 进一步降低关断损耗增加短路时间10us耐压增加50V电压余量增加180V芯片技术的发展趋势——IGBT4 回顾：芯片技术的发展趋势——IGBT4 回顾：IGBT4 P4 的软特性：2400A-模块的关断特性at Tvj=25°C , Ic= 0,5 Inom (Rg=0,3Ohm,没有有源嵌位) IGBT 3 E3 在测试条件下, 300V 直流电压下就开始振荡。

英飞凌IGBT资料

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英飞凌各代IGBT模块技术详解

英飞凌各代IGBT模块技术详解IGBT 是绝缘门极双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的英文缩写。

它是八十年代末，九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。

由于它将 MOSFET 和 GTR 的优点集于一身，既有输入阻抗高，速度快，热稳定性好，电压驱动（MOSFET 的优点，克服 GTR 缺点）；又具有通态压降低，可以向高电压、大电流方向发展（GTR 的优点，克服 MOSFET 的缺点）等综合优点，因此 IGBT 发展很快，在开关频率大于 1KHz，功率大于 5KW 的应用场合具有优势。

随着以 MOSFET、IGBT 为代表的电压控制型器件的出现，电力电子技术便从低频迅速迈入了高频电力电子阶段，并使电力电子技术发展得更加丰富，同时为高效节能、省材、新能源、自动化及智能化提供了新的机遇。

英飞凌／EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代，下面将具体介绍。

一、IGBT1－平面栅穿通（PT）型 IGBT （1988 1995）西门子第一代 IGBT 芯片也是采用平面栅、PT 型 IGBT 工艺，这是最初的 IGBT 概念原型产品。

生产时间是 1990 年－ 1995 年。

西门子第一代 IGBT 以后缀为“DN1” 来区分。

如 BSM150GB120DN1。

图 1.1 PT-IGBT 结构图PT 型 IGBT 是在厚度约为 300－500μm 的硅衬底上外延生长有源层，在外延层上制作IGBT 元胞。

PT-IGBT 具有类 GTR 特性，在向 1200V 以上高压方向发展时，遇到了高阻、厚外延难度大、成本高、可靠性较低的障碍。

因此，PT-IGBT 适合生产低压器件，600V 系列 IGBT 有优势。

二、IGBT2－第二代平面栅 NPT-IGBT西门子公司经过了潜心研究，于 1989 年在 IEEE 功率电子专家会议（PESC）上率先提出了 NPT－IGBT 概念。

由于随着 IGBT 耐压的提高，如电压VCE≥1200V，要求 IGBT 承受耐压的基区厚度dB>100μm，在硅衬底上外延生长高阻厚外延的做法，不仅成本高，而且外延层的掺杂浓度和外延层的均匀性都难以保证。

英飞凌F3L400R12PT4中英文说明书

VCES = 1200V IC nom = 400A / ICRM = 800A 典型应用 • 太阳能应用 • UPS系统电气特性 • 提高工作结温Tvjop • 低开关损耗 • 低VCEsat • 沟槽栅IGBT4 • Tvjop=150°C • VCEsat带正温度系数机械特性 • 绝缘的基板 • 紧凑型设计 • PressFIT压接技术 • 标封装 TypicalApplications • SolarApplications • UPSSystems ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowSwitchingLosses • LowVCEsat • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanicalFeatures • IsolatedBasePlate • Compactdesign • PressFITContactTechnology • StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128 ContentoftheCode
ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWformation
IGBT-模块 IGBT-modules
F3L400R12PT4_B26
初步数据 PreliminaryData
IGBT,T1/T4/IGBT,T1/T4
集电极－发射极电压 Collector-emittervoltage 连续集电极直流电流 ContinuousDCcollectorcurrent 集电极重复峰值电流 Repetitivepeakcollectorcurrent 总功率损耗 Totalpowerdissipation 栅极－发射极峰值电压 Gate-emitterpeakvoltage

英飞凌各代IGBT模块技术详解

英飞凌各代IGBT模块技术详解IGBT 是绝缘门极双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的英文缩写。

它是八十年代末，九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。

英飞凌／EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代，下面将具体介绍。

一、IGBT1－平面栅穿通（PT）型 IGBT （1988 1995）西门子第一代 IGBT 芯片也是采用平面栅、PT 型 IGBT 工艺，这是最初的 IGBT 概念原型产品。

生产时间是 1990 年－ 1995 年。

西门子第一代 IGBT 以后缀为“DN1” 来区分。

如 BSM150GB120DN1。

图 1.1 PT-IGBT 结构图PT 型 IGBT 是在厚度约为 300－500μm 的硅衬底上外延生长有源层，在外延层上制作IGBT 元胞。

PT-IGBT 具有类 GTR 特性，在向 1200V 以上高压方向发展时，遇到了高阻、厚外延难度大、成本高、可靠性较低的障碍。

因此，PT-IGBT 适合生产低压器件，600V系列 IGBT 有优势。

二、IGBT2－第二代平面栅 NPT-IGBT西门子公司经过了潜心研究，于 1989 年在 IEEE 功率电子专家会议（PESC）上率先提出了 NPT－IGBT 概念。

英飞凌的IGBT驱动芯片介绍

Page 2
EiceDRIVERTM器件型号定义
EiceDRIVER™ 6 ED 003 L 06 – F
绝缘等级 F = 功能性隔离 S = 安全隔离
电压等级 06 = 600V 12 = 1200V 17 = 1700V
驱动器类型 I = IC (无核变压器技术) L = IC (电平转换技术)
UP TO 600V
TO LOAD
Page 8
6ED003L06-F
测试负电压承受能力（电机负载）
VUZdWc
VGE
Motor
Lp
Cp
OUT
COM/VSS
-50V
Page 9
6ED003L06-F: 系统隔离要求
输入线电压
整流桥
隔离屏障
逆变器
交流直流
...................
6ED003L06-F
Page 21
Infineon‘s Latest Release
EiceDriver™ - 1ED020I12-F
Single Channel Gate Driver IC Galvanic Isolation Coreless Transformer Technology Driving IGBT/MOSFET up to 100A
- 150 °C – compact – no ageing – low power consumption – high speed, no temperature drift – 5V CMOS inputs
22EEDD用用一一个个CCLLTT实实现现上上下下桥桥臂臂的的电电位位隔隔离离，，但但其其输输入入与与输输出出之之间间未未用用CCLLTT作作电电气气隔隔离离。。 Page 20

英飞凌IGBT模块应用笔记

英飞凌IGBT模块应用笔记目录1 摘要2 导言2.1 数据表的状态2.2 型号命名规则3 数据表参数——IGBT3.1 集电极-发射极电压VCES3.2 总功率损耗集电极-发射极电压Ptot3.3 集电极电流IC3.4 重复性集电极峰值电流ICRM3.5 反向偏压安全运行区域RBSOA3.6 典型输出和传递特性3.6.1 IGBT器件结构以及IGBT与功率MOSFET在输出特性上的区别3.6.2 传递特性和输出特性（IGBT数据表）3.7 寄生电容3.7.1 测定电路3.7.2 栅极电荷Qg和栅极电流3.7.3 寄生导通效应3.8 开关时间3.9 短路3.10 泄漏电流ICES和IGES3.11 热特性4 数据表参数——二极管4.1 正向电流IF和正向特性4.2 重复性峰值正向电流IFRM4.3 反向恢复4.4 特热性5 数据表参数——NTC热敏电阻5.1 NTC阻值5.2 B值6 数据表参数——模块6.1 绝缘电压VISOL6.2 杂散电感LS6.3 模块电阻RCC’+EE’6.4 冷却回路6.5 安装扭矩M7 参考资料1 摘要注释：本应用笔记中给出的下列信息仅作为关于实现该器件的建议，不得被视为就该器件的任何特定功能、条件或质量作出的任何说明或保证。

本应用笔记旨在对IGBT模块的数据表中给出的参数和图表予以解释。

本应用笔记有助于要求使用IGBT模块的功率电子元件的设计者正确地使用该数据表，并为其提供背景信息。

文章来源：/jc/255.html数据表中提及的每一项参数都给出了尽可能详细地表明该模块的特性的值。

一方面，有了这些信息，设计者应当能够对不同竞争对手提供的器件进行相互比较，另一方面，根据这些信息，设计者应当足以理解该器件的局限性所在。

本文档有助于更加深刻地理解数据表中标示的参数和特性。

本文档解释了这些参数与诸如温度等条件的影响之间的相互作用。

提及动态特性试验的数据表值，如开关损耗，均与具备确定的杂散电感和栅极电阻等等值的特定试验设置有关。

英飞凌IGBT单管规格书正确制定

英飞凌IGBT单管规格书正确制定IGBT单管规格书的制定目的是为了确保商品的质量和性能一致，方便购买者了解产品的技术参数和特性。

制定规格书的过程必须遵循一定的准则和标准，以确保规格书的准确性、可靠性和易读性。

在制定规格书时，需要考虑到以下几个重要因素：产品功能和性能产品的安全性和可靠性产品的使用环境和要求产品的生命周期管理产品的市场竞争力正确制定IGBT单管规格书对于生产和销售单位来说非常重要，它可以帮助消费者更好地理解产品，并提供准确的比较参考。

同时，规格书也是产品质量监督和检验的重要依据，有助于质量管理和售后服务的完善，从而提升企业的竞争力和信誉度。

正确制定IGBT单管规格书需要考虑多个因素，包括产品功能、安全性、市场竞争力等。

制定规格书时，应尽量遵循准则和标准，确保其准确性和易读性。

规格书的正确制定对于企业和消费者都非常重要，可以提供产品的技术参数和特性，帮助消费者选择合适的产品，并提升企业的竞争力和信誉度。

制定IGBT单管规格书时需要包含的基本要素包括但不限于以下内容：电气参数：包括输入和输出电压、电流、功率、频率等相关参数。

结构尺寸：即IGBT单管的外形尺寸和重量等信息。

温度特性：包括工作温度范围、温度系数等。

特殊功能和性能：例如开关速度、损耗特性、故障保护等。

安装和使用说明：包括焊接要求、贮存和运输条件、电路连接等。

规格书的正确制定应当充分准确地描述IGBT单管的技术参数和特性，以帮助用户了解和选择合适的产品，并在使用过程中得到正确的应用和操作指导。

详细解释IGBT单管规格书正确制定的步骤，包括收集信息、分析需求、编写规格、验证确认等。

收集信息：深入了解所涉及的IGBT单管产品，包括其特性、性能参数和技术要求等。

获取技术文档、产品手册和相关资料，确保准确理解产品规范。

分析需求：与相关利益相关者、工程师和设计团队沟通，了解客户需求和应用场景。

确定产品规格书所需的功能、性能和特性，以满足客户需求。

英飞凌IGBT参数中文版

Case – Heatsink Tch
散热器
Heatsink Temp. – Th
Heatsink – Ambient Tha
Ambient Temp. – Ta
Tj = Tjc + Tch + Tha + Ta
热学参数
每个IGBT的Rth
每个二极管Rth 模块Rth
假设散热器是等温的:
Junction Temp. – Tj
Chip-Case，芯片-管壳热阻– RthJC
Chip – Caseink，管壳-散热器热阻– RthCH Heatsink(-Ambient) 散热器(-环境) 热阻– RthHA
导热硅脂
Case Temp. – Tc
2000
3 2 IR(t) [A]
2000
1000
1 1000
!
!
0
0
1000
locus iR(t)*vR(t)
0
2
2000
1
time [400ns/div]
0
0
1000 VR(t) [V]
2000
3
3000
热学参数
热阻
输入功率耗散功率输出功率
芯片
焊料铜层陶瓷 (Al2O3 / AlN) 铜层焊料
外部门极电容(CGE)
为了控制高压IGBT的开启速度，推荐使用外部门极电容CGE
有了CGE ，开启过程的di/dt和dv/dt可以被分开控制，即可以用更小的RG ;从而实现了低的开关损耗和较低的开通di/dt
CGE di/dt dv/dt di/dt dv/dt
RG
开关参数
门极电荷 (QG)

英飞凌各代IGBT模块技术详解

英飞凌各代IGBT 模块技术详解IGBT 是绝缘门极双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor ）的英文缩写。

它是八十年代末，九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。

由于它将MOSFET 和GTR 的优点集于一身，既有输入阻抗高，速度快，热稳定性好，电压驱动（MOSFET 的优点，克服GTR 缺点）；又具有通态压降低，可以向高电压、大电流方向发展（GTR 的优点，克服MOSFET 的缺点）等综合优点，因此IGBT 发展很快，在开关频率大于1KHz ，功率大于5KW 的应用场合具有优势。

随着以MOSFET 、IGBT 为代表的电压控制型器件的出现，电力电子技术便从低频迅速迈入了高频电力电子阶段，并使电力电子技术发展得更加丰富，同时为高效节能、省材、新能源、自动化及智能化提供了新的机遇。

英飞凌／EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代，下面将具体介绍。

一、IGBT1 －平面栅穿通（PT）型IGBT （1988 1995 ）西门子第一代IGBT 芯片也是采用平面栅、PT 型IGBT 工艺，这是最初的IGBT 概念原型产品。

生产时间是1990 年－1995 年。

西门子第一代IGBT 以后缀为“DN1来”区分。

如BSM150GB120DN1 。

图1.1 PT-IGBT 结构图PT 型 IGBT 是在厚度约为300 －500μm 的硅衬底上外延生长有源层，在外延层上制作IGBT 元胞。

PT-IGBT 具有类G TR 特性，在向1200V 以上高压方向发展时，遇到了高阻、度大、成本高、可靠性较低的障碍。

因此，PT-IGBT 适合生产低压器件，600V厚外延难系列 IGBT 有优势。

二、IGBT2 －第二代平面栅N PT-IGBT（PESC ）上率先提出议西门子公司经过了潜心研究，于1989 年在 IEEE 功率电子专家会了NPT －IGBT 概念。

由于随着IGBT 耐压的提高，如电压VCE≥1200V，要求 IGBT 承受耐压的基区厚度dB>100 μm，在硅衬底上外延生长高阻厚外延的做法，不仅成本高，而且。

英飞凌第4代IGBT介绍

IGBT4 Modules optimized for EV/HEV Drive ApplicationsSep. 2010 Power SeminarCompact design/High power densityOverload coefficient is around: 2 – 2.5 lasting 1mins – 3mins Already thermal stable for IGBT module Recommend to do stable thermal calculate based on peak power. Load profile simulation is even better Max. liquid temperature is up to 75 degree or even higher Much harsh than industry application Better cooling Higher max. Tj Chip losses reduction Trench fieldstop technologyCopyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.All 600/650V chip and 1200V E4, P4 chip reach 150 degree max. operating temperature1200V level chipsTwo kinds chips are recommended to be used IGBT4 - High Power P4 chip¬ A little bit higher switching losses ¬ Much softer switching performance lower EMC problemIGBT4 - Medium Power E4 chip¬ Lower switching losses for high frequency2800 1400 2400 12002000100016008001200600800IC_HE4 IC_HP4 UDC_HE4 UDC_HP44004002000 0 -400 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 40-200Copyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved. t [µs]UDC [V]IC [A]600V level chipsTwo kinds of chip E3(600V)¬ Lower switching losses for high frequencyE4(650V)¬ A little bit higher switching losses ¬ Much softer switching performance ¬ 50V more voltage marginVCEmax=559V VCEmax=428VNewE3 chipE4 chipCopyright © margin increase reserved. Turn off peak voltage Infineon Technologies 2010. All rights(559-428)+50 = 181VIGBT voltage classes choosing576V battery voltage system 1200V IGBT312V/336V battery voltage system Maximum peak DC voltage is around 420V Big challenge to minimize bus stray inductance 600V or 1200V ?V g∆Vdi/dt∆V=Ls*di/dtModule internal stray inductanceCopyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.650V chip Vs. 1200V chip @ lossesTypical 100kW powerDC link voltage 650V E4 Vcesat Eon Eoff 1.7V 4mJ 35mJ 1200V E4 2.1V 61mJ 73mJ Output current Output frequency Modulation Frequency Modulation factor Power Factor V Amps V kHz 336 300 400 16 0.8 0.8600A,650V E4 chip (W)600A,1200V E4 chip (W) 158 270 47 111 58635% lower losses, means 1.2%IGBT static losses127 169 42 46 384efficiency improvement IGBT dynamic lossesDiode static losses Diode dynamic lossesCopyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.Total lossesReliability - VibrationVibration test required system structure design¬ Fixing block ¬ Soft copper bus bar ¬ Fastness of capacitorCopyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.EconoDUAL™3 & PrimePACK™Acceleration [g] 15 swept sine Frequency [Hz] f = 47-2000 Hz with 1Oct./min Endurance time 8 ms f = 47Hz …2kHz Test duration [h] each direction t = 8h each direction50 shock 15 random6 times each direction t = 8h each directionMichael Sleven IFAG IMM INP HPPage 9Lifetime challenge10 – 15 years life time is required Up to 60kh operation time neededCopyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.Bond wire connections (PC)Power cycling test defines bond wire reliabilityTest criteria: active heating, active cooling End-of-test criteria: Vcesat +5% from initial valueBond-wire heel cracksCopyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.Bond-wire lift-offPower cycling for IGBT4Comparing to old generation chip, IGBT4 have around 4 times improvement with same max. junction temperature.Solder connection between DCB and baseplate (TC)Thermal cycling test definessoldering reliabilityTest criteria: active heating, activecoolingEnd-of-test criteria: Rthjc +20%from initial valueCoefficient of thermal expansion (CTE)[ppm/K]Thermal cycling of normal modulePrimePACK, EconoDual3 provide the best cost efficiencyPersist to use module with baseplate in EV/HEVPersist to use module with baseplate in EV/HEVPersist to use module with baseplate in EV/HEVHow to qualify lifetime of IGBT moduleWhat’s needed: Basic system parametersDC link voltageOutput voltageOutput currentHow to qualify lifetime of IGBT moduleCalculate the losses and further more get temperature ripple.losses Temperature rippleThermal model of systemHow to qualify lifetime of IGBT moduleCompare PC/TC curve with estimated number off temperature rippleInverter in EV/HEVCompact designHigh reliabilityLong life time requirementHigh power densitySuitable switching behaviorStrong mechanical structureEnough Thermal capabilityHigh reliabilityProduct portfolio (keeping update)。

英飞凌各代IGBT模块技术详解

英飞凌各代IGBT模块技术详解IGBT 是绝缘门极双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的英文缩写。

它是八十年代末，九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。

英飞凌／EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代，下面将具体介绍。

一、IGBT1－平面栅穿通（PT）型 IGBT （1988 1995）西门子第一代 IGBT 芯片也是采用平面栅、PT 型 IGBT 工艺，这是最初的 IGBT 概念原型产品。

生产时间是 1990 年－ 1995 年。

西门子第一代 IGBT 以后缀为“DN1” 来区分。

如 BSM150GB120DN1。

图 1.1 PT-IGBT 结构图PT 型 IGBT 是在厚度约为 300－500μm 的硅衬底上外延生长有源层，在外延层上制作IGBT 元胞。

PT-IGBT 具有类 GTR 特性，在向 1200V 以上高压方向发展时，遇到了高阻、厚外延难度大、成本高、可靠性较低的障碍。

因此，PT-IGBT 适合生产低压器件，600V 系列 IGBT 有优势。

二、IGBT2－第二代平面栅 NPT-IGBT西门子公司经过了潜心研究，于 1989 年在 IEEE 功率电子专家会议（PESC）上率先提出了 NPT－IGBT 概念。

英飞凌IGBT模块应用笔记

本应用笔记旨在对IGBT模块的数据表中给出的参数和图表予以解释。

本应用笔记有助于要求使用IGBT模块的功率电子元件的设计者正确地使用该数据表，并为其提供背景信息。

文章来源：/jc/255.html数据表中提及的每一项参数都给出了尽可能详细地表明该模块的特性的值。

本文档有助于更加深刻地理解数据表中标示的参数和特性。

本文档解释了这些参数与诸如温度等条件的影响之间的相互作用。

提及动态特性试验的数据表值，如开关损耗，均与具备确定的杂散电感和栅极电阻等等值的特定试验设置有关。