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IGBT原理与设计
IGBT的首要设计重点当然是降低导通电阻

【作者: 何繼勛】2001年05月01日 星期二

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IGBT由初始的Planar演进至第四代的Trench,现在又有人提出第五代Thin Wafer制程。随着制程及设计的进步,IGBT的触角正逐渐深入高频及高功率的领域,扩张其版图。可预见的是,IGBT的性能将会继续改进,成为功率组件的主流。


在讲求高效率及节省能源的今天,如何有效的运用生活中不可或缺的电,成为一个新的课题。现代的社会对电的依赖性越来越高,从小型的收音机、电视机至大型的空调冷却系统、高速火车,都需用到电力。如何利用输入的电力,加以控制,并有效率的将之转换为我们所需要的输出形式,实有赖于功率组件(Power Device)的技术。(图一)显示半导体功率组件已被广泛的用在许多的用途中,包括电源供应器、汽车、显示器、通讯电子、照明、工厂自动化、马达控制等等。


我们可以看到功率组件应用的范围相当广,电压由数十伏特至数千甚至上万伏特,而电流则可从数个毫安至数百或上千安培。当然,不可能有一个组件可以适用所有的用途。因此根据不同的功率要求就有不同结构的组件被发明。(图二)显示不同功率及频率的要求下,所适用的组件结构。除了一些超高功率的应用外,其余的应用几乎被IGBT与MOSFET所涵盖。在分类上,IGBT适用于较低频及较高功率的应用,而MOSFET则适合用在高频与低功率的范围。当然MOSFET也可以用在高功率的地方,不过其效率会急剧的下降。同理,IGBT也不适合用在低功率的地方。
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