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常見(jiàn)的幾種功率半導(dǎo)體器件及功率半導(dǎo)體器件清洗

常見(jiàn)的幾種功率半導(dǎo)體器件

1、MCT  MOS控制晶閘管

MCT是一種新型MOS與雙極復(fù)合型器件。MCT是將MOSFET的高阻抗、低驅(qū)動(dòng)下MCT的功率、快開(kāi)關(guān)速度的特性與晶閘管的高壓、大電流特型結(jié)合在一起,形成大功率、高壓、快速全控型器件。實(shí)質(zhì)上MCT是一個(gè)MOS門(mén)極控制的晶閘管。它可在門(mén)極上加一窄脈沖使其導(dǎo)通或關(guān)斷,它由無(wú)數(shù)單胞并聯(lián)而成。

它與GTR,MOSFET,IGBT,GTO等器件相比,有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)電壓高、電流容量大,阻斷電壓已達(dá)3000V,峰值電流達(dá)1000A,最大可關(guān)斷電流密度為6000kA/m2;
(2)通態(tài)壓降小、損耗小,通態(tài)壓降約為11V;
(3)極高的dv/dt和di/dt耐量,dv/dt已達(dá)20kV/s,di/dt為2kA/s;
(4)開(kāi)關(guān)速度快,開(kāi)關(guān)損耗小,開(kāi)通時(shí)間約200ns,1000V器件可在2s內(nèi)關(guān)斷。
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2、IGCT

IGCT是在晶閘管技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合IGBT和GTO等技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型器件,適用于高壓大容量變頻系統(tǒng)中,是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導(dǎo)體器件。


IGCT是將GTO芯片與反并聯(lián)二極管和門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路集成在一起,再與其門(mén)極驅(qū)動(dòng)器在外圍以低電感方式連接,結(jié)合了晶體管的穩(wěn)定關(guān)斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗的優(yōu)點(diǎn)。在導(dǎo)通階段發(fā)揮晶閘管的性能,關(guān)斷階段呈現(xiàn)晶體管的特性。IGCT芯片在不串不并的情況下,二電平逆變器功率0.5~3MW,三電平逆變器1~6MW;若反向二極管分離,不與IGCT集成在一起,二電平逆變器功率可擴(kuò)至4/5MW,三電平擴(kuò)至9MW。


3、IEGT 電子注入增強(qiáng)柵晶體管

IEGT是耐壓達(dá)4kV以上的IGBT系列電力電子器件,通過(guò)采取增強(qiáng)注入的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)電壓,使大容量電力電子器件取得了飛躍性的發(fā)展。IEGT具有作為MOS系列電力電子器件的潛在發(fā)展前景,具有低損耗、高速動(dòng)作、高耐壓、有源柵驅(qū)動(dòng)智能化等特點(diǎn),以及采用溝槽結(jié)構(gòu)和多芯片并聯(lián)而自均流的特性,使其在進(jìn)一步擴(kuò)大電流容量方面頗具潛力。

4、IPEM 集成電力電子模塊

IPEM是將電力電子裝置的諸多器件集成在一起的模塊。IPEM實(shí)現(xiàn)了電力電子技術(shù)的智能化和模塊化,大大降低了電路接線電感、系統(tǒng)噪聲和寄生振蕩,提高了系統(tǒng)效率及可靠性。

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5、PEBB

電力電子積木PEBB(Power Electric Building Block)是在IPEM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的可處理電能集成的器件或模塊。雖然它看起來(lái)很像功率半導(dǎo)體模塊,但PEBB除了包括功率半導(dǎo)體器件外,還包括門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路、電平轉(zhuǎn)換、傳感器、保護(hù)電路、電源和無(wú)源器件。多個(gè)PEBB模塊一起工作可以完成電壓轉(zhuǎn)換、能量的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換、陰抗匹配等系統(tǒng)級(jí)功能,PEBB最重要的特點(diǎn)就是其通用性。

6、超大功率晶閘管

晶閘管(SCR)自問(wèn)世以來(lái),其功率容量提高了近3000倍?,F(xiàn)在許多國(guó)家已能穩(wěn)定生產(chǎn)8kV/4kA的晶閘管。日本現(xiàn)在已投產(chǎn)8kV/4kA和6kV/6kA的光觸發(fā)晶閘管(LTT),美國(guó)和歐洲主要生產(chǎn)電觸發(fā)晶閘管。預(yù)計(jì)在今后若干年內(nèi),晶閘管仍將在高電壓、大電流應(yīng)用場(chǎng)合得到繼續(xù)發(fā)展。

7、脈沖功率閉合開(kāi)關(guān)晶閘管

該器件特別適用于傳送極強(qiáng)的峰值功率(數(shù)MW)、極短的持續(xù)時(shí)間(數(shù)ns)的放電閉合開(kāi)關(guān)應(yīng)用場(chǎng)合,如:激光器、高強(qiáng)度照明、放電點(diǎn)火、電磁發(fā)射器和雷達(dá)調(diào)制器等。該器件能在數(shù)kV的高壓下快速開(kāi)通,不需要放電電極,具有很長(zhǎng)的使用壽命,體積小、價(jià)格比較低,可望取代目前尚在應(yīng)用的高壓離子閘流管、引燃管、火花間隙開(kāi)關(guān)或真空開(kāi)關(guān)等。

8、新型GTO器件-集成門(mén)極換流晶閘管

當(dāng)前已有兩種常規(guī)GTO的替代品:高功率的IGBT模塊、新型GTO派生器件-集成門(mén)極換流IGCT晶閘管。

9、高功率溝槽柵結(jié)構(gòu)IGBT模塊

當(dāng)今高功率IGBT模塊中的IGBT元胞通常多采用溝槽柵結(jié)構(gòu)IGBT。與平面柵結(jié)構(gòu)相比,溝槽柵結(jié)構(gòu)通常采用1μm加工精度,從而大大提高了元胞密度。

10、電子注入增強(qiáng)柵晶體管IEGT

與IGBT一樣,它也分平面柵和溝槽柵兩種結(jié)構(gòu),前者的產(chǎn)品即將問(wèn)世,后者尚在研制中。IEGT兼有IGBT和GTO兩者的某些優(yōu)點(diǎn):低的飽和壓降,寬的安全工作區(qū)(吸收回路容量?jī)H為GTO的1/10左右),低的柵極驅(qū)動(dòng)功率(比GTO低2個(gè)數(shù)量級(jí))和較高的工作頻率。加之該器件采用了平板壓接式電極引出結(jié)構(gòu),可望有較高的可靠性。

11、MOS門(mén)控晶閘管

MOS門(mén)極控制晶閘管充分地利用晶閘管良好的通態(tài)特性、優(yōu)良的開(kāi)通和關(guān)斷特性,可望具有優(yōu)良的自關(guān)斷動(dòng)態(tài)特性、非常低的通態(tài)電壓降和耐高壓,成為將來(lái)在電力裝置和電力系統(tǒng)中有發(fā)展前途的高壓大功率器件。

12、砷化鎵二極管

與硅快恢復(fù)二極管相比,這種新型二極管的顯著特點(diǎn)是:反向漏電流隨溫度變化小、開(kāi)關(guān)損耗低、反向恢復(fù)特性好。

13、碳化硅與碳化硅(SiC)功率器件

在用新型半導(dǎo)體材料制成的功率器件中,最有希望的是碳化硅(SiC)功率器件。它的性能指標(biāo)比砷化鎵器件還要高一個(gè)數(shù)量級(jí),碳化硅與其他半導(dǎo)體材料相比,具有下列優(yōu)異的物理特點(diǎn):高的禁帶寬度,高的飽和電子漂移速度,高的擊穿強(qiáng)度,低的介電常數(shù)和高的熱導(dǎo)率。而且,SiC器件的開(kāi)關(guān)時(shí)間可達(dá)10nS量級(jí),并具有十分優(yōu)越的FBSOA。

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功率半導(dǎo)體器件清洗:

針對(duì)各類(lèi)半導(dǎo)體不同的封裝工藝如功率器件QFN,為保證產(chǎn)品的可靠性,合明科技研發(fā)多款自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專(zhuān)利清洗劑,針對(duì)不同工藝及應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝需要的精密清洗要求,合明科技在水基清洗方面開(kāi)發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品,精細(xì)化對(duì)應(yīng)涵蓋從半導(dǎo)體封裝到PCBA組件終端,包括有水基清洗劑和半水基清洗劑,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在,在同等的清洗力的情況下,合明科技的兼容性較佳,兼容的材料更為廣泛;在同等的兼容性下,合明科技的功率器件QFN清洗劑清洗的錫膏種類(lèi)更多(測(cè)試過(guò)的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;測(cè)試過(guò)的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,離子殘留低、干凈度更好。合明科技專(zhuān)注電子制程精密清洗20多年經(jīng)驗(yàn),在水基清洗劑方面頗有心得,包括油墨水基清洗劑,環(huán)保清洗劑,半導(dǎo)體芯片封裝水基清洗劑等數(shù)十款產(chǎn)品,多年來(lái)受到無(wú)數(shù)客戶(hù)的青睞。我們有強(qiáng)大的售前技術(shù)指導(dǎo)和最貼心的服務(wù),水基清洗,選擇合科技,決不會(huì)讓您失望!合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù),滿(mǎn)足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求,打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。以上便是功率器件的材料的演進(jìn)與功率器件電子芯片清洗介紹介紹,希望可以幫到您!


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