空穴收集區8可以處于與第1發射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,在終端保護區域的p+場限環也可以成為空穴收集區8,本發明實施例對此不作限制說明。因此,本發明實施例提供的igbt芯片在電流檢測過程中,通過檢測電阻上產生的電壓,得到工作區域的電流大小。但是,在實際檢測過程中,檢測電阻上的電壓同時抬高了電流檢測區域的mos溝槽溝道對地電位,即相當降低了電流檢測區域的柵極電壓,從而使電流檢測區域的mos的溝道電阻增加。當電流檢測區域的電流越大時,電流檢測區域的mos的溝道電阻就越大,從而使檢測電壓在工作區域的電流越大,導致電流檢測區域的電流與工作區域電流的比例關系偏離增大,產生大電流下的信號失真,造成工作區域在大電流或異常過流的檢測精度低。而本發明實施例中電流檢測區域的第二發射極單元相當于沒有公共柵極單元提供驅動,即對于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測區域的第二發射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測電流,從而避免了檢測電流受公共柵極單元的電壓的影響,以及測試電壓的影響而產生信號的失真,即避免了公共柵極單元因對地電位變化造成的偏差,從而提高了檢測電流的精度。實施例二:在上述實施例的基礎上。在IGBT導通后的大部分漏極電流范圍內,Id與Ugs呈線性關系。江蘇品質賽米控模塊
本發明實施例還提供了一種半導體功率模塊,如圖15所示,半導體功率模塊50配置有上述igbt芯片51,還包括驅動集成塊52和檢測電阻40。具體地,如圖16所示,igbt芯片51設置在dcb板60上,驅動集成塊52的out端口通過模塊引線端子521與igbt芯片51中公共柵極單元100連接,以便于驅動工作區域10和電流檢測區域20工作;si端口通過模塊引線端子521與檢測電阻40連接,用于獲取檢測電阻40上的電壓;以及,gnd端口通過模塊引線端子521與電流檢測區域的第1發射極單元101引出的導線522連接,檢測電阻40的另一端還分別與電流檢測區域的第二發射極單元201和接地區域連接,從而通過si端口獲取檢測電阻40上的測量電壓,并根據該測量電壓檢測工作區域的工作電流。本發明實施例提供的半導體功率模塊,設置有igbt芯片,其中,igbt芯片上設置有:工作區域、電流檢測區域和接地區域;其中,igbt芯片還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區域和電流檢測區域的公共柵極單元,以及,工作區域的第1發射極單元、電流檢測區域的第二發射極單元和第三發射極單元,其中,第三發射極單元與第1發射極單元連接。江蘇品質賽米控模塊動態特性又稱開關特性,IGBT的開關特性分為兩大部分。
1979年,MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來,通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數折衷方面的一個明顯改進,這是隨著硅片上外延的技術進步,以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構,其設計規則從5微米先進到3微米。90年代中期,溝槽柵結構又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術實現的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結構。[4]在這種溝槽結構中,實現了在通態電壓和關斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結構也得到了急劇的轉變,先是采用非穿通(NPT)結構,繼而變化成弱穿通(LPT)結構,這就使安全工作區(SOA)得到同表面柵結構演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術,是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。
對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的一種igbt器件的結構圖;圖2為本發明實施例提供的一種電流敏感器件的結構圖;圖3為本發明實施例提供的一種kelvin連接示意圖;圖4為本發明實施例提供的一種檢測電流與工作電流的曲線圖;圖5為本發明實施例提供的一種igbt芯片的結構示意圖;圖6為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的結構示意圖;圖7為本發明實施例提供的一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖8為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖9為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖10為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖11為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖12為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖13為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖14為本發明實施例提供的另一種igbt芯片的表面結構示意圖;圖15為本發明實施例提供的一種半導體功率模塊的結構示意圖;圖16為本發明實施例提供的一種半導體功率模塊的連接示意圖。圖標:1-電流傳感器;10-工作區域;101-第1發射極單元。賽米控的IGBT,除了電動汽車用的650V以外,都是工業等級的。
空穴收集區8可以處于與第1發射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,在終端保護區域的p+場限環也可以成為空穴收集區8,本發明實施例對此不作限制說明。因此,本發明實施例提供的igbt芯片在電流檢測過程中,通過檢測電阻上產生的電壓,得到工作區域的電流大小。但是,在實際檢測過程中,檢測電阻上的電壓同時抬高了電流檢測區域的mos溝槽溝道對地電位,即相當降低了電流檢測區域的柵極電壓,從而使電流檢測區域的mos的溝道電阻增加。當電流檢測區域的電流越大時,電流檢測區域的mos的溝道電阻就越大,從而使檢測電壓在工作區域的電流越大,導致電流檢測區域的電流與工作區域電流的比例關系偏離增大,產生大電流下的信號失真,造成工作區域在大電流或異常過流的檢測精度低。而本發明實施例中電流檢測區域的第二發射極單元相當于沒有公共柵極單元提供驅動,即對于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測區域的第二發射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測電流,從而避免了檢測電流受公共柵極單元的電壓的影響,以及測試電壓的影響而產生信號的失真,即避免了公共柵極單元因對地電位變化造成的偏差,從而提高了檢測電流的精度。實施例二:在上述實施例的基礎上IGBT的轉移特性是指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之間的關系曲線。江蘇品質賽米控模塊
當前市場上銷售的多為此類模塊化產品,一般所說的IGBT也指IGBT模塊。江蘇品質賽米控模塊
TC=℃)------通態平均電流VTM=V-----------通態峰值電壓VDRM=V-------------斷態正向重復峰值電壓IDRM=mA-------------斷態重復峰值電流VRRM=V-------------反向重復峰值電壓IRRM=mA------------反向重復峰值電流IGT=mA------------門極觸發電流VGT=V------------門極觸發電壓執行標準:QB-02-091.晶閘管關斷過電壓(換流過電壓、空穴積蓄效應過電壓)及保護晶閘管從導通到阻斷,線路電感(主要是變壓器漏感LB)釋放能量產生過電壓。由于晶閘管在導通期間,載流子充滿元件內部,在關斷過程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時,元件內部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時出現較大的反向電流,使殘存的載流子迅速消失,這時反向電流減小即diG/dt極大,產生的感應電勢很大,這個電勢與電源串聯,反向加在已恢復阻斷的元件上,可導致晶閘管反向擊穿。這就是關斷過電壓(換相過電壓)。數值可達工作電壓的5~6倍。保護措施:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2.交流側過電壓及其保護由于交流側電路在接通或斷開時出現暫態過程,會產生操作過電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級之間存在分布電容,初級高壓經電容耦合到次級,出現瞬時過電壓。江蘇品質賽米控模塊