IGBT是啥玩意？

IGBT是英文InsulatedGateBipolarTransistor的缩写，中文的意思是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）组成的复合全控型电压驱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优点。在逆变焊机中有着广泛而不可替代的应用。

IGBT或者晶闸管简单说都是一种功率半导体器件。

半导体与功率半导体

半导体简单的说就是一个固态开关，它的开关频率1秒钟可以达到到1万次。基本原理是在固态的不产生电弧的条件下进行高频的开和关。它基于不同的设计又会产生不同的半导体，用在不同的地方。

功率半导体是指用半导体材料制造的能够处理较大功率，具有处理高电压、大电流能力的集成电路。电压处理范围从几十V至几KV，电流能力最高可达几千A。典型的功率处理，包括变频、变压、变流、功率管理等。

这种功率半导体器件是怎么制造的呢？

借ABB集团周年媒体瑞士之旅，小编随团深入参观了ABB的半导体工厂，通过ABB瑞士高级技术销售专家MakanChen的介绍，对功率半导体的生产制造有了比较全面的了解，现在跟大家分享。

ABB瑞士高级技术销售专家MakanChen介绍半导体工厂

ABB半导体在行业里面已经有了60多年的历史，也是全球最早的工艺半导体的企业，目前ABB半导体工厂主要在做的是大功率半导体（≥V/A）的研发、设计、制备和销售。年产能力为40万只，市场占有率在20%左右。

半导体的制备是一个非常精细的工作，对生产环境和生产设备都有着严苛的要求。参观ABB的车间从一进大楼就要穿上鞋套，进入车间内部的工人还有更严格的装备。ABB的半导体车间是一个四层楼，只有第三层用做生产，顶层是空气净化并保证通过生产车间的气体垂直地穿过，这样才能保证空气中的悬浮颗粒以最快的速度沉到下面去。第一层和第二层分别是储存室、机房。

生产车间是防震的，像用一个篮子吊着，保证外界的震动不会对生产造成影响。生产车间的净化等级为十级的，也就是说1立方米里面有10个0.5微米的颗粒。这是在太空吗？

半导体器件的的生产工序是指从原材料到模块，包括以下几个步骤：

1.晶圆的制备

晶圆是将自然界中的硅元素提炼及提纯，制成硅晶棒，再切割成厚度约1mm的晶圆。半导体所需的高纯度多晶硅要求纯度达到，也就是在里面可以允许出现一个缺陷。

2.经过处理制得半导体晶片

晶圆经过氧化、加工、研磨、腐蚀、曝光、扩散、掺杂、镀膜等到个步骤，大概3个月的时间，才能制成具有半导体功能的晶片。ABB工厂有自己设计及与企业联合研制的各种设备和自动检测仪器，保证每一个晶片的高质量。

3.半导体器件

半导体晶片经过封装就可以得到想要的半导体器件，对封装材料也有严格的要求，最重要的是散热、绝缘和良好的膨胀系数。目前比较成熟的用在IGBT上的是一种氮化铝精密陶瓷。ABB生产的每一个半导体器件都会打标，使每一个产品都可跟踪，追溯性很强。

ABB半导体工厂参观下来一个深刻的体会就是：生产环境和条件非常严苛，生产流程复杂，生产设备和检测仪器多为自主设计联合制造、定制化和自动化程度高。这也保证了产品的高质量，在ABB半导体产品展示柜中，我们还看到了一个用在电力行业已经服役40年，被光荣换下来的半导体器件，仍然可以正常工作。

关于半导体的生产就先介绍到这里。ABB作为全球领先的电力及自动化技术企业，在公司诞生周年，特邀中国近20家媒体共赴瑞士，亲身体验ABB创新技术之旅。后续还会有更多精彩，敬请期待!

延伸阅读：关于ABB半导体

ABB半导体在行业里面已经有了60多年的历史，也是全球最早的工艺半导体的企业。

年，ABB开始用汞弧（水银蒸汽）做大功率开关

年，世界上首次把汞弧用到机车上

年，第一次用到高压直流和特高压上

年，生产了全世界第一只工业半导体

年，建立晶闸管生产基地

年，ABB集团在瑞士投入了2亿美元，实现产能翻番