6月29日，2023年 IGBT 产业论坛顺利在昆山举办！此次论坛由艾邦智造主办，以加强IGBT产业链上下游企业交流联动。会上，汇川技术功率器件首席专家吴桢生先生为我们带来《IGBT在工业驱动器的应用技术展望与探讨》的主题报告分享。
吴专家从IGBT 应用以及需求的角度，和大家探讨未来IGBT 技术发展趋势。他认为，IGBT未来可能会往三个方向发展：高功率密度、高可靠性、更加易用。
电力电子产品其实有一个使命，就是不断地去减少损耗，不断地去提升功率密度。要实现高功率密度，可以从三个维度去考虑。
第一点是低损耗，主要考验芯片设计，芯片设计不单是说在芯片设计技术这个方面，还有更多的要考虑对其应用的理解。
第二点是低热阻，随着功率密度越来越高，一些传统的封装已经比较吃力。在这种情况下，不能一昧的去追求器件的低成本。例如，现在有一些厂家把铜底板去掉，要分情况来看，对于小功率的一些器件，散热不是它的瓶颈，在这种情况下，去掉铜底板可以少掉一块材料，并且简化生产，降低成本。在整机里，不会付出多余的散热成本，但随着功率密度不断上升，去掉铜底板后，导热系数下降，热阻提高。从整机设计的角度来看，则需要花费更多的散热成本去弥补，甚至可能要去上热管，增大散热器。由此看来，省掉铜底板是得不偿失的。
第三点是高温度，如果把当前比较主流的150 ℃最大结温（Tvjop）提升到 175 ℃，有益于IGBT 应用。同时也会对目前的封装材料提出挑战。
第一，随着微沟槽（MPT）技术的发展，近些年来的芯片越来越小，往往就会牺牲掉它的安全工作区（SOA）。这是需要非常注意的，不能因为需要低损耗而舍弃重要的一块。
第三，对于大功率的应用方面，随着竞争不断加剧，目前是通过单管并联去实现。在此情况下，对于单管并联来说，均流非常重要。均流既包括模块内的芯片均流，也包括模块之间的均流。这就对IGBT一致性提出了更高的要求。而一致性更多的是从工艺、生产这些角度去保证。
第一点是dv/dt 的可控性，它在工业驱动器领域是非常重要的。
第二点是尽可能低的米勒电容（Cres）。随着近几年技术不断发展，不难发现其实有些厂家会把0V关断，逐步地从小功率往上拓展，可以简化电源系统及驱动电路。但要实现0V关断，要非常注意是否会产生米勒尖峰，是否会导致米勒误导通。米勒尖峰是由米勒电容及 dv/dt 共同去决定的。因此，米勒电容非常重要。
第三点是封装的Layout非常适合整机的布局布线，对使用来说会带来很多便利。
最后，近些年出现的一些封装，比如贴片化封装，包括top side cooling (TSC) ，在某些局部的场合能够简化制造，从而降低成本。
本文由汇川技术功率器件首席专家吴桢生《IGBT在工业驱动器的应用技术展望与探讨》报告整理，后续还将继续高功率密度、MPT技术发展下的SOA、高防护、dv/dt 的影响、TSC封装等做详细介绍，欢迎关注艾邦半导体网公众号，回复关键词“20230629”即可查看相关视频资料。
原文始发于微信公众号（艾邦半导体网）：IGBT技术发展趋势：高功率密度、高可靠性、更加易用
