基于∑-△转换器并集成了电流和温度传感功能的IGBT模块

市场的需求推动了系统集成在功率电子行业中的发展。本文将IGBT模块集成精确的电阻取样(如英飞凌MIPAQ^TM系列)与IGBT片上电流检测功能进行比较。同时对通过采用DBC上集成的NTC热敏电阻测量方法和通过IGBT片上集成的温度检测二极管测量方法进行了比较。接下来,在模块内部还采用∑-△转换器和无磁芯变压器技术对取样的信号进行转换和隔离传输。     

氮化铝陶瓷金属化技术的探讨

本文对目前常用的电子陶瓷(例如,氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、氧化铝陶瓷)的性能和金属化技术进行了初步的比较,提出了氮化铝陶瓷要加强其应用研究,特别是要进一步提高其Mo-Mn法封接强度,论述了氧化铍陶瓷比氮化铝陶瓷DBC技术上的某些优势。     

600 V-30 A 4H-SiC肖特基二极管作为IGBT续流二极管的研究

采用碳化硅外延和器件工艺制造了碳化硅肖特基(SBD)二极管,耐压超过600 V。正向压降为1.6 V时,器件电流达到30A。作为IGBT续流二极管,600 V碳化硅肖特基二极管和国际整流器公司的600 V超快恢复二极管(Ultra fast diode)进行了对比:125℃IGBT模块动态开关测试中,碳化硅二极管的反向恢复能耗比硅二极管节省90%,相应的IGBT开通能耗节省30%。另外反向恢复中过电压从40%降为10%,这是由于碳化硅的软度高,提高了模块的可靠性。     

IGBT模块电流取样电阻模型仿真

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块作为一款重要的半导体功率开关器件,现已被广泛应用。然而,IGBT在工作中常会因为各种原因导致其失效,如过压、过流、过热等。为了更好的监测IGBT的工作状态,本文采用取样电阻来检测电流,通过对IGBT模块DBC底板集成的分流采样电阻进行建模与仿真,研究取样电阻的测量特性。     

智能功率模块用于汽车高压辅助电机负载应用

集成的智能功率模块(IPM)将在汽车功能电子化中发挥关键作用,促成新一代紧凑的、高能效和高可靠性的电机驱动器,实现在内燃机中省去耗能的机械式驱动负荷.IPM的主要促成元素有场截止沟槽IGBT、STEALTH二极管、HVIC、LVIC和DBC技术等.     

高压大功率IGBT驱动模块的技术特点

IGBT驱动模块对IGBT的功耗和可靠性会产生重要影响，对大功率IGBT驱动模块的技术特点作了详细的分析，列出了设计的关键点，并介绍了大功率IGBT驱动模块的技术发展趋势。     

如何通过热敏电阻计算IGBT的结温?

IGBT模块中通常都会在陶瓷基板(DBC)上设有热敏电阻(NTC或PTC,由于NTC较为常用,以下统称NTC)用于温度检测,如图1所示。在实际应用中,工程师最直接也是最常见的一个问题就是:我检测到了NTC的温度,那么IGBT真实的结温是多少?或者是:IGBT芯片和NTC之间的温差是多少?     

陶瓷—铜键合基板（DBC）在功率模块的最近发展

DBC基板是功率模块上标准的电路板材料。利用DBC技术、厚铜箔(0．125mm-0.7Dmm)便可覆合在氧化铝或氮化铝陶瓷上。由於这种铜与陶瓷间结合力很强，致使其水平方向热膨胀系数减低到略比陶瓷热膨胀TEC大些。这样，在装配大型硅芯片时，就不需再用控制热膨胀的过渡片，芯片便可直接焊接在此基板上。因为DBC技术使用铜箔，令在陶瓷面上直接引出悬空的铜集成引脚实现。新的微导孔技木、结合此种集成引脚，今工程师们可以设计出轻巧、散热性良的气密封装模块。利用三维微通道式液冷散热基板置於高功率区底部，令高新技术、低热阻性(0．03k／W)的多芯片式模块可开发成功。一种新的、柔韧度高达>1000Mpa、及具有优异的耐高低温循环性的氧化铝DBC基板已经发展完成。     

车用双面散热IGBT模块随机振动性能分析与应力预测

针对双面散热绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在车载状态下由不同频率的振动载荷导致的焊料层失效问题,分别从材料和结构两个角度,以直接覆铜(DBC)板陶瓷层材料、陶瓷层厚度以及焊料层厚度为变量,以芯片底面焊料层应力为指标进行随机振动分析优化与应力预测,得到模块结构的最佳参数值组合。3个变量对芯片底面焊料层应力的影响由大到小为：陶瓷层厚度、焊料层厚度、陶瓷层材料。最后提出一种对芯片下焊料层应力的预测模型,相较仿真的准确率为95.61%。该研究结果对车载双面散热IGBT模块的振动性能分析提供参考,同时为模块结构的设计提供理论依据。     

前驱体制备与氮化还原法合成AlN粉的物相分析

采用溶胶凝胶工艺制备了铝源和碳源的均匀混合物,分析了铝源与碳源的比例对合成氮化铝物相的影响规律,研究表明,在一定的碳铝比范围内生成很纯的氮化铝粉体,比值较小时含有较多的氧化铝相,较大时含有的碳很难排除完全,并且也容易发生氮化铝粉体的氧化,使纯度降低。对铝源与碳源的混合物通过高温氮化还原煅烧处理,分析了煅烧温度与合成物相的关系,随着温度的提高,形成的氮化铝峰明显增强,直至合成纯的氮化铝相,并与氧化铝通过氮化还原法制备氮化铝粉体的煅烧温度进行了比较,明显降低了合成纯氮化铝粉体的煅烧温度。     

太阳能电池测试分选设备运动控制系统设计

太阳能电池测试分选设备用于晶体硅太阳能电池的性能测试和自动分选。介绍了中国电子科技集团公司第四十八研究所开发的全自动晶体硅太阳能电池测试分选设备的系统构成,重点对该设备的运动控制系统进行描述。在该设备中,以进口可编程控制器(PLC)为核心,通过采用高精度运动控制模块实现对分选机各功能部件的高精度运动控制。     

75 GHz 13.92 dBm InP DHBT 共射共基功率放大器

报道了基于InP基双屏质结双板晶体管(DHBT)工艺的四指共射共基75 GHz微波单片集成(MMIC)功率放大器,器件的最高振荡频率fmax为150 GHz.放大器的输出极发射极面积为15μm×4μm.功率放大器在75 GHz时功率增益为12.3 dB,饱和输出功率为13.92 dBm.放大器在72.5 GHz处输入为2 dBm时达到最大输出功率14.53 dBm.整个芯片传输连接采用共面波导结构,芯片面积为1.06 mm×0.75 mm.     

IGBT短路保护的驱动电路的设计

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）在现代电力电子技术中得到越来越广泛的应用。文中主要对绝缘栅双极型晶体管的驱动和短路保护电路进行了研究。首先谈论了IGBT的驱动电路的基本要求和短路保护分析,然后运用IGBT集电极退饱和原理,提供了一个采用分立元件构成的IGBT具有短路保护功能的驱动电路。理论分析和实验结果证明了所设计驱动电路的可行性,而且该电路简单实用,可靠性高。     

绝缘栅双极型晶体管的研究进展

作为一种新型的功率半导体器件,绝缘栅双极型晶体管（IGBT）以其优越的性能,成为中高功率电力电子领域的主流功率开关器件,被广泛应用于智能电网、新能源、高速铁路、工业控制、汽车电子、家电产品、消费电子等领域。概述了IGBT的演变历程以及主要技术发展,同时对我国IGBT的发展现状进行了分析。     

升降压斩波电路和Cuk斩波电路的Simulink仿真对比

现代电力电子技术的基础是电力电子器件,它可以用来实现主电路中电能的变换或控制.绝缘栅双极晶闸管（IGBT）拥有GTR和MOSFET两种器件的优点,因此具有优良的特性,在中、大功率电力电子设备中应用广泛.该文借用Simulink对buck-boost变换电路和Cuk斩波电路进行了仿真,并分析两种功能一样的斩波电路在性能上的差异.     

高性能IGBT激光退火设备及其量产应用

激光退火工艺可以有效修复离子注入破坏的晶格结构,获得比传统退火方式更好的离子激活效率和激活深度,且不损伤Taiko硅片的正面器件,从而在FS-IGBT器件的制造过程中得到业界的广泛关注和应用。针对FS-IGBT激光退火工艺的特点,通过对退火深度、激光波长、光斑尺寸,以及Taiko薄片传输等技术的深入分析和数值仿真,完成了SLA500激光退火设备的研制,并通过现场测试数据验证。测试结果表明,SLA500激光退火设备的各项关键技术指标,如退火深度、激活效率、RS均匀性和重复性等,均能满足FS-IGBT激光退火工艺的量产应用。     

北斗高精度定位技术试验研究

针对北斗导航定位系统目前仅能达到10m左右单点定位精度的现状,提出利用北斗局域差分技术提高定位精度,实现北斗高精度定位系统并验证差分定位精度。试验结果表明,北斗伪距差分定位精度优于2m（1σ）,载波相位差分定位精度优于3cm（1σ）。     

基于径向波导合成技术的W波段功率放大器设计

基于径向波导合成技术,设计了一款W波段功率放大器。功放采用4路氮化镓单片微波集成电路(MMIC)单片合成设计,在90 GHz处输出功率为3.7 W,合成效率为94.3%,具有较好的工程应用价值。     

深亚微米下芯片电源网络的设计和验证

随着芯片集成度的逐渐提高，芯片单位面积所消耗的功耗也越来越大，因此，可靠的电源网络设计和验证已成为芯片设计成败的关键因素之一。在以往。集成电路（IC）设计工程师往往根据经验来设计电源网络，但工艺到0．18um，这往往会引起芯片功能失效。根据这个问题。本文首先介绍电压降（IR-Drop）和电子迁移率（Electro-migration）现象和对芯片性能的影响；其次，提出一种有效的电源网络设计和验证方法，并在芯片的物理设计初期对电源网络作可靠性估计；最后，经过椭圆曲线加密芯片（ECC＆RSA）的流片，表明采用该方法设计的芯片，工作情况良好。     

4GHz 300mWInGaP/GaAs HBT功率管研制

通过采用发射极-基极金属自对准、发射极镇流电阻,电镀空气桥等工艺改善了器件的高频特性,提高了器件热稳定性与功率特性.当器件工作在AB类,工作频率为4 GHz,集电极偏置电压为3.5 V时,尺寸为16×(3 μm×15 μm)的功率管获得了最大输出功率为24.9 dBm(309.0 mW)、功率增益为8.1dB的良好性能.