IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)构成的复合全控型电压启动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的长处。GTR饱和压升高，载流密度大，但启动电流较大；MOSFET启动功率很小，开关速率快，但导通压降大，载流密度小。IGBT归纳了以上两种器件的长处，启动功率小而饱和压升高。特别恰当运用于直流电压为V及以上的变流系统如换取机电、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等畛域。

　　IGBT模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流二极管芯片）经过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产物；封装后的IGBT模块直接运用于变频器、UPS不连续电源等征战上；

　　IGBT模块具备节能、安置修理便利、散热平稳等特征；现时商场上贩卖的多为此类模块化产物，普遍所说的IGBT也指IGBT模块；跟着节能环保等观念的推动，此类产物在商场大将越来越常见；

　　IGBT是动力更动与传输的中央器件，俗称电力电子安设的“CPU”，做为国度计谋性新兴财产，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新动力安设等畛域运用极广。

　　希望史籍

　　年，MOS栅功率开关器件做为IGBT观念的先驱即已被先容到尘世。这类器件展现为一个类晶闸管的构造（P-N-P-N四层构成），其特征是经过强碱湿法刻蚀工艺造成了V形槽栅。

　　80年头早期，用于功率MOSFET制造技巧的DMOS（双分散造成的金属-氧化物-半导体）工艺被采纳到IGBT中来。[2]在阿谁时辰，硅芯片的构造是一种较厚的NPT（非穿通）型计划。后来，经过采纳PT（穿通）型构造的办法得到了在参数折中方面的一个显著革新，这是跟着硅片上外在的技巧提升，以及采纳对应给定阻断电压所计划的n+缓冲层而希望的[3]。几年当中，这类在采纳PT计划的外在片上制备的DMOS平面栅构造，其计划规定从5微米先进到3微米。

　　90年头中期，沟槽栅构造又返回到一种新观念的IGBT，它是采纳从大范围集成（LSI）工艺模仿来的硅干法刻蚀技巧完成的新刻蚀工艺，但仍旧是穿通（PT）型芯片构造。[4]在这类沟槽构造中，完成了在通态电压和关断功夫之间折中的更要害的革新。

　　硅芯片的重直构造也得到了赶紧的动弹，先是采纳非穿通（NPT）构造，既而改变成弱穿通（LPT）构造，这就使平安做事区（SOA）得到同表面栅构造蜕变好似的改正。

　　此次从穿通（PT）型技巧先进到非穿通（NPT）型技巧，是最根底的，也是很庞大的观念改变。这即是：穿通（PT）技巧会有较量高的载流子注入系数，而由于它请求对小量载流子寿命实行掌握以致其输运效率变坏。另一方面，非穿通（NPT）技巧则是基于错误少子寿命实行杀伤而有很好的输运效率，不过其载流子注入系数却较量低。从而言之，非穿通（NPT）技巧又被软穿通（LPT）技巧所取代，它好似于某些人所谓的“软穿通”（SPT）或“电场截至”（FS）型技巧，这使得“成本—功用”的归纳结果得到进一步改正。

　　年，CSTBT（载流子贮存的沟槽栅双极晶体管）使第5代IGBT模块得以完成[6]，它采纳了弱穿通（LPT）芯片构造，又采纳了更先进的宽元胞间距的计划。今朝，囊括一种“反向阻断型”（逆阻型）功用或一种“反引导通型”（逆导型）功用的IGBT器件的新观念正在实行探索，以求得进一步优化。

　　IGBT功率模块采纳IC启动，种种启动掩护电路，高功用IGBT芯片，新式封装技巧，从复合功率模块PIM希望到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流希望，其产物程度为—A/—V，IPM除用于变频调速外，A/V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技巧是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB，用于舰艇上的导弹发射安设。IPEM采纳共烧瓷片多芯片模块技巧组装PEBB，大大升高电路接线电感，抬高系统效率，现已开拓胜利第二代IPEM，此中一齐的无源元件以埋层方法安葬在衬底中。智能化、模块化成为IGBT希望热点。

　　此刻,大电流高电压的IGBT已模块化,它的启动电路除上头先容的由分立元件构成以外,此刻已制造出集成化的IGBT专用启动电路.其功用更好,整机的牢靠性更高及体积更小。

　　研发希望

　　IGBT（绝缘栅双极晶体管）做为新式电力半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速功用与双极性器件的低电阻于一体，具备输进阻抗高，电压掌握功耗低，掌握电路简明，耐高压，承担电流大等特征，在种种电力更动中得到极宽泛的运用。与此同时，各泰半导体临盆厂商一直开拓IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高牢靠、低成本技巧，要紧采纳1um下列制做工艺，研发开拓博得一些新希望。[3]

　　1、低功率IGBT

　　IGBT运用界限普遍都在V、1KA、1KHz以上地域，为知足家电行业的希望需要，摩托罗拉、ST半导体、三菱等公司推出低功率IGBT产物，合用于家电行业的微波炉、洗衣机、电磁灶、电子整流器、照像机等产物的运用。

　　2、U-IGBT

　　U（沟槽构造）--IGBT是在管芯上刻槽，芯片元胞内部造成沟槽式栅极。采纳沟道构造后，可进一步收缩元胞尺寸，缩小沟道电阻，提升电流密度，制造好似额定电流而芯片尺寸起码的产物。现有多家公司临盆种种U—IGBT产物，合用低电压启动、表面贴装的请求。

　　3、NPT-IGBT

　　NPT（非穿通型）--IGBT采纳薄硅片技巧，以离子注进发射区取代高繁杂、高成本的厚层高阻外在，可升高临盆成本25%左右，耐压越高成本差越大，在功用上更具备特征，高速、低消耗、正温度系数，无锁定效应，在计划—V的IGBT时，NPT—IGBT牢靠性最高。西门子公司可供应V、V、V系列产物和V高压IGBT，并推出低饱和压降DLC型NPT—IGBT，依克赛斯、哈里斯、英特西尔、东芝等公司也接踵研发出NPT—IGBT及其模块系列，富士机电、摩托罗拉等在研发当中，NPT型正成为IGBT希望方位。

　　4、SDB--IGBT

　　鉴于今朝厂家对IGBT的开拓特别正视，三星、赶快等公司采纳SDB（硅片直接键合）技巧，在IC临盆线上制做第四代高速IGBT及模块系列产物，特征为高速，低饱和压降，低拖尾电流，正温度系数易于并联，在V和V电压界限功用优质，分为UF、RUF两大系统。

　　5、超赶快IGBT

　　国际整流器IR公司的研发中心在于缩小IGBT的拖尾效应，使其能赶快关断，研发的超赶快IGBT可最大限度地缩小拖尾效应，关断功夫不超出ns，采纳非凡高能照耀分层技巧，关断功夫可在ns下列，拖尾更短，中心产物专为机电掌握而计划，现有6种型号，另可用在大功率电源更动器中。

　　6、IGBT/FRD

　　IR公司在IGBT根本上推出两款连合FRD（赶快复原二极管）的新式器件，IGBT/FRD有用连合，将更动形态的消耗缩小20%，采纳TO—造型封装，额定例格为V、25、50、75、A，用于机电启动和功率更动，以IGBT及FRD为根本的新技巧便于器件并联，在多芯片模块中完成更匀称的温度，提升总体牢靠性。

　　7、IGBT功率模块

　　IGBT功率模块采纳IC启动，种种启动掩护电路，高功用IGBT芯片，新式封装技巧，从复合功率模块PIM希望到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流希望，其产物程度为—A/—V，IPM除用于变频调速外，A/V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技巧是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB，用于舰艇上的导弹发射安设。IPEM采纳共烧瓷片多芯片模块技巧组装PEBB，大大升高电路接线电感，提升系统效率，现已开拓胜利第二代IPEM，此中一齐的无源元件以埋层方法安葬在衬底中。智能化、模块化成为IGBT希望热点。

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