用于下一代功率模块中的新一代硅片设计.PDFVIP

第42 卷第 10 期 电力电子技术 Vol.42 No.10 2008 年 10 月 Power Electronics October 2008 于下一代功率模块中的新一代硅片设计 Katsumi Satoh Tetsuo Takahashi Hidenori Fujii Manabu Yoshino 渊三菱电机功率器件福岡制作所 日本福岡 819-0192 冤 摘要 受益于快速发展的硅片工艺 IGBT 硅片和二极管硅片的性能得到了显著提高并且日趋接近其理 极限遥 三菱 电机通过采用新的硅片技术 已经可以进一步降低功率器件的功率损耗遥 这里介绍了该新硅片技术中的微细图形工 艺和优化杂质分布后新的硅片结构遥 关键词 模块曰 损耗/ 硅片设计技术 中图分类号 TM46 曰 TN3 文献标识码 A 文章编号 1000-100X渊2008 冤10-0075-03 New Chip Design Technology for Next Generation Power Module Katsumi Satoh Tetsuo Takahashi Hidenori Fujii, Manabu Yoshino 渊Power Dev ice Works Mits ubishi Electric Corp oration Fuk uoka Jap an 819-0192冤 Abstract Benefiting from the rapid process development the performance of the latest silicon power devices such as IGBT and the performance of pin diode have been significantly improved and are approaching to their theoretical limits.Recent鄄 ly a further reduction in the power loss of these power devices is achieved by applying new technologies.The application of finer patterning process and the new design of device structures with optimising the impurity profile are described. Keywords module 曰 loss / chip design technology 1 言 IGBT 模块性能的可行性遥通过优 器件的结构设计 世纪八十年代后期 平面型IGBT 模块被用 可以实现在不牺牲安全工作区域渊SOA 冤和噪声的前 于工业市场 遂与续流二极管一起成为了主要的功 提下 进一步降低器件的功率损耗遥 率模块产品遥 在微细图形工艺发展的十年里 IGBT 2 目前的情况 的性能已经得到了显著改善遥 1999 年 沟槽型IGBT 2.1 IGBT 开始批量生产 现已广泛用于工业领域遥 沟槽型 通常 IGBT 参数中有两个相互制约的折衷关 IGBT 由于在MOSFET 部分的表面未使用结型场效 系院淤Vce sat 与关断功率损耗Eoff 的关系曰于Vce sat 与短 应管电阻 从而通态阻抗低 具有相当好的电气特 路SOA渊SCSOA冤的关系遥 性遥 优 n - 层中载流子分布的技术在 IEGT 或