适用于太阳能光伏的高效率IGBT解决方案

摘要：  英飞凌的芯片封装拓扑结构非常适用于太阳能光伏的高效率IGBT解决方案，在芯片级有1200V IGBT(T4、E4和P4)、新的650V IGBT3和IGBT4(E3和E4)，具有低Vce(sat)和改善的开关特性。

关键字：  英飞凌，  IGBT，  

能源效率正在微电子技术的推动下不断提高，全球大约有1/3的能源是基于电能，而半导体在整个电能供应链中正扮演着越来越重要的角色。如何提高功率密度是摆在半导体行业面前的一个亟待解决的问题。英飞凌正是以创新封装概念，通过提高散热性，降低基板与散热器间的热阻，且最大限度地减小内部漏感，从而有效地提升器件高可靠性和效能。英飞凌称，其提供的新一代突破性IGBT针对高频应用进行优化，具备最低的开关损耗并提高系统效率。

英飞凌全新的.XT技术可优化IGBT模块内部所有连接的使用寿命。依靠这些全新的封装技术，可满足具备更高功率循环的新兴应用的需求，并为提高功率密度和实现更高工作结温铺平道路。英飞凌称，全新的.XT技术相对于现有技术，可使IGBT模块的使用寿命延长10倍，或者使输出功率提高25%。这种新技术可支持高达200℃的结温。

功率循环会造成温度变化，并导致IGBT模块内部连接部位产生机械应力。芯片各层的热膨胀系数不同，会造成热应力，导致材料疲劳和损坏。全新.XT 技术涵盖IGBT模块内部有关功率循环功能的所有关键点：芯片正面的键合线、芯片背面的焊接(芯片至DCB)和DCB(直接键合铜)至基板的焊接。这种全新的连接技术可满足英飞凌现有的多数封装和全新的模块封装要求，而且，全部三种新连接技术都可基于标准工艺以适用于批量生产。

英飞凌推出的新款IGBT模块采用PrimePACK 3封装、电压为1700V、电流为1400A的PrimePACK模块，模块的外形尺寸仅为89 × 250毫米，与该系列中的其它产品一样，新的PrimePACK 3模块采用了优化芯片布局和模块设计，满足了市场对具备更高功率和高可靠性的紧凑式IGBT模块与日俱增的需求。除焊接式控制端外，EconoDUAL 3系列还提供高可靠的PressFIT压接技术控制端。EconoDUAL系列最新产品电压为1200V、电流为600 A的EconoDUAL 3，用户可以将功率范围提高30%，而产品的封装尺寸保持不变。典型应用包括变频器、光伏发电系统中的集中式逆变器和CAV车辆柴油发电机驱动等。

英飞凌可再生能源解决方案。

英飞凌的芯片封装拓扑结构非常适用于太阳能光伏的高效率IGBT解决方案，在芯片级有1200V IGBT(T4、E4和P4)、新的650V IGBT3和IGBT4(E3和E4)，具有低Vce(sat)和改善的开关特性。模块封装在工作结温比以前提高了25℃，并提高了可靠性。英飞凌推出的 Smart系列IGBT模块的自动压接装配工艺，仅需一个螺钉通过单步安装流程可将模块安装到印刷电路板和散热器上。通过提供高可靠性压接技术，满足功率高达55kW逆变器的设计要求。Smart模块能够优化功率变换器的解决方案，应用于通用变频器、不间断电源(UPS)、感应加热和焊接设备、太阳能逆变器及空调系统中。

通过拧紧螺钉，压接针脚被压入PCB孔内，实现了冷焊接和气密性连接。该模块通过机械方式被安装至散热器和PCB上。由于采用创新的内核外框封装理念，确保IGBT芯片、二极管和陶瓷衬底等敏感性部分在安装过程中被安全可靠固定，几乎不可能造成DCB破裂，产品寿命更长。

全新的高速3 IGBT系列经过优化，使拖尾电流时间缩短了75%，相对于上一代器件总关断损耗降低35%。由于Vce(sat)(通态饱和电压)对总体损耗也很关键，因此需要在开关损耗和导通损耗之间实现最佳平衡。全新的高速3系列极低的开关损耗和较低的导通损耗，主要得益于采用本身具备较低通态饱和电压的 Trenchstop技术。对于高速3系列中具备续流二极管的IGBT而言，其二极管的尺寸经过优化，适用于高速开关，同时可维持较高的软度，使产品具备出色的抗电磁干扰性能。