IGBT散热材料的优势体现在什么地方?
随着功率电子器件正向高密度化,大功率,小型化发展,大规模运用电子器件给我们的生活带来便利的同时,越来越高功率使得电子器件的散热问题愈发严重。而IGBT散热材料的出现,解决了不少散热上的问题,那么IGBT散热材料具体有什么优势呢?
IGBT散热材料最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。它的并联不成问题,由于本身的关断延迟很短,其串联也容易。尽管IGBT模块散热器在大功率应用中非常广泛,但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题,其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度,另外,绝缘材料的缺陷也是一个问题。 形成了一个新的器件应用平台。智能MOS栅IGBT模块散热器化 由于IGBT高频性能的改进,可将驱动电路、保护电路和故障诊断电路集成在一起,制成智能功率模块,一般情况下采用电压触发。通过采用大规模集成电路的精细制作工艺并对器件的少数载流子寿命进行控制,新一代功率IGBT模块散热器芯片已问世。第三代IGBT与第一代产品相比,在断态下降时间及饱和电压特性上均有较大的提高。
1. IGBT散热材料是双极 型晶体管(BJT)和MOSFET的复合器件,其将BJT的电导调制效应引入到VDMOS的高阻漂移区,大大改善了器件的导通性,同时它还具有MOSFET的栅极高输入阻抗,为电压驱动器件。开通和关断时均具有较宽的安全工作区,IGBT模块散热器所能应用的范围基本上替代了传统的晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)等器件。2.1IGBT—PIM IGBT模块散热器的模块内置整流模块电路、逆变主回路和再生回路,以降低损耗和降低成本,这种新型模块称为功率集成模块IntegratedModule)。
2. IGBT散热材料模块是一种高速开关,第四代IGBT在开发中主要采取如下几项新技术。FWD(FreeWheelingDiode)技术块中选用降低正向电压(VF)的二极管器件,据测试在600V和1200V系列中,逆变器载波频率为10kHz时产生的损耗与旧系列相比降低20%。蚀刻模块单元的微细化技术 由于控制极的宽度(LH)已达到最佳化设计,故集电—射极之间的饱和电压VCE(SAT)可降低0.5V,使开关损耗降低。(3)NPT(NonPunchThrough)技术 使载流子寿命得到控制,从而减少开关损耗对温度的依存性。这样,可减少长期使用过程中的开关损耗。
3.对于IGBT散热材料这类高速开关的要求无非是高速性和柔性恢复性。对于正向电压VF和恢复损耗Err二者相比,在设计时宁可选择较高的VF值。但当选用高VF值在变频器低频工作时,将会使FWD的导通时间加长并使平均损耗增加,也使变频器在低速高力矩时温升提高。为此第四代IGBT模块散热器特别注意到设计最佳的电极构造,从而改善了VF、Err关系,使FWD的VF降低0.4V~0.5V,总损耗减少20%。
总而言之,相对于一般的散热材料来说,IGBT散热材料的性能会更好一些,目前市面上这一类型的材料也非常的受欢迎,有需要的可以直接去苏州思萃热控官网上了解咨询。
随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展,对半导体器件的需求日益增长,同时也催生了市场对半导体材料的需求,半导体材料行业迎来快速发展的黄金期。在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下,本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力,逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局,推进中国半导体材料国产化进程,促进中国半导体材料行业的发展。
数据显示,2017-2019年中国半导体材料市场规模逐年增长,从2017年的76亿美元增长至2020年的94亿美元。据统计,2017-2020年全球62座新投产的晶圆厂中有26座来自中国大陆,占比超过40%,成为增速最快的地区。伴随着5G时代的来临,汽车电动化进程拉动IGBT规模增长。得益于对清洁能源高速增长的需求,IGBT市场规模将持续增长,IGBT市场在2020年的规模为54亿美元,从2020年到2026年将以7.5%的复合年增长率(CAGR)增长,预计2026年市场规模为84亿美元。新能源车应用作为IGBT市场规模的重要增量,2020年市场规模为为5.09亿美元,2020-2026年的复合年增长率为23%,预计2026年新能源车用IGBT市场规模为17亿美元。
随着5G、智慧物联网时代的到来,中国大陆的半导体产业得以在众多领域实现快速与全面布局,正逐步驱使全球半导体产业从韩国、中国台湾向中国大陆转移。目前,我国已经成为最大的半导体市场,并且继续保持最快的增速,预计半导体市场增长将持续带动半导体材料行业快速发展。