IGBT散熱材料的優(yōu)勢體現(xiàn)在什么地方？
隨著功率電子器件正向高密度化，大功率，小型化發(fā)展，大規(guī)模運用電子器件給我們的生活帶來便利的同時，越來越高功率使得電子器件的散熱問題愈發(fā)嚴(yán)重。而IGBT散熱材料的出現(xiàn)，解決了不少散熱上的問題，那么IGBT散熱材料具體有什么優(yōu)勢呢？
IGBT散熱材料最大的優(yōu)點是無論在導(dǎo)通狀態(tài)還是短路狀態(tài)都可以承受電流沖擊。它的并聯(lián)不成問題，由于本身的關(guān)斷延遲很短，其串聯(lián)也容易。盡管IGBT模塊散熱器在大功率應(yīng)用中非常廣泛，但其有限的負(fù)載循環(huán)次數(shù)使其可靠性成了問題，其主要失效機(jī)理是陰極引線焊點開路和焊點較低的疲勞強(qiáng)度，另外,絕緣材料的缺陷也是一個問題。 形成了一個新的器件應(yīng)用平臺。智能MOS柵IGBT模塊散熱器化 由于IGBT高頻性能的改進(jìn)，可將驅(qū)動電路、保護(hù)電路和故障診斷電路集成在一起，制成智能功率模塊，一般情況下采用電壓觸發(fā)。通過采用大規(guī)模集成電路的精細(xì)制作工藝并對器件的少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制，新一代功率IGBT模塊散熱器芯片已問世。第三代IGBT與第一代產(chǎn)品相比，在斷態(tài)下降時間及飽和電壓特性上均有較大的提高。
1. IGBT散熱材料是雙極 型晶體管(BJT)和MOSFET的復(fù)合器件，其將BJT的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)引入到VDMOS的高阻漂移區(qū)，大大改善了器件的導(dǎo)通性，同時它還具有MOSFET的柵極高輸入阻抗，為電壓驅(qū)動器件。開通和關(guān)斷時均具有較寬的安全工作區(qū)，IGBT模塊散熱器所能應(yīng)用的范圍基本上替代了傳統(tǒng)的晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、晶體管(BJT)等器件。2.1IGBT—PIM IGBT模塊散熱器的模塊內(nèi)置整流模塊電路、逆變主回路和再生回路，以降低損耗和降低成本，這種新型模塊稱為功率集成模塊IntegratedModule)。
2. IGBT散熱材料模塊是一種高速開關(guān)，第四代IGBT在開發(fā)中主要采取如下幾項新技術(shù)。FWD(FreeWheelingDiode)技術(shù)塊中選用降低正向電壓(VF)的二極管器件，據(jù)測試在600V和1200V系列中，逆變器載波頻率為10kHz時產(chǎn)生的損耗與舊系列相比降低20%。蝕刻模塊單元的微細(xì)化技術(shù) 由于控制極的寬度(LH)已達(dá)到最佳化設(shè)計，故集電—射極之間的飽和電壓VCE(SAT)可降低0.5V，使開關(guān)損耗降低。(3)NPT(NonPunchThrough)技術(shù) 使載流子壽命得到控制，從而減少開關(guān)損耗對溫度的依存性。這樣，可減少長期使用過程中的開關(guān)損耗。
3.對于IGBT散熱材料這類高速開關(guān)的要求無非是高速性和柔性恢復(fù)性。對于正向電壓VF和恢復(fù)損耗Err二者相比，在設(shè)計時寧可選擇較高的VF值。但當(dāng)選用高VF值在變頻器低頻工作時，將會使FWD的導(dǎo)通時間加長并使平均損耗增加，也使變頻器在低速高力矩時溫升提高。為此第四代IGBT模塊散熱器特別注意到設(shè)計最佳的電極構(gòu)造，從而改善了VF、Err關(guān)系，使FWD的VF降低0.4V～0.5V，總損耗減少20%。
總而言之，相對于一般的散熱材料來說，IGBT散熱材料的性能會更好一些，目前市面上這一類型的材料也非常的受歡迎，有需要的可以直接去蘇州思萃熱控官網(wǎng)上了解咨詢。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動的新計算時代的發(fā)展，對半導(dǎo)體器件的需求日益增長，同時也催生了市場對半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來快速發(fā)展的黃金期。在國家鼓勵半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進(jìn)中國半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模逐年增長，從2017年的76億美元增長至2020年的94億美元。據(jù)統(tǒng)計，2017-2020年全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來自中國大陸，占比超過40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時代的來臨，汽車電動化進(jìn)程拉動IGBT規(guī)模增長。得益于對清潔能源高速增長的需求，IGBT市場規(guī)模將持續(xù)增長，IGBT市場在2020年的規(guī)模為54億美元，從2020年到2026年將以7.5%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，預(yù)計2026年市場規(guī)模為84億美元。新能源車應(yīng)用作為IGBT市場規(guī)模的重要增量，2020年市場規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長率為23%，預(yù)計2026年新能源車用IGBT市場規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速與全面布局，正逐步驅(qū)使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從韓國、中國臺灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計半導(dǎo)體市場增長將持續(xù)帶動半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
