芯片的種類(lèi)五花八門(mén)，今天跟大家介紹一種與我們的生活息息相關(guān)的芯片IGBT（絕緣柵雙極晶體管 Insulated－gate bipolar transistor ），這款芯片在電動(dòng)汽車(chē)上運(yùn)用極為廣泛。

IGBT 是用于電動(dòng)車(chē)、鐵路機(jī)車(chē)、動(dòng)車(chē)組的交流電電動(dòng)機(jī)輸出控制的芯片。

IGBT 直接控制直、交流電的轉(zhuǎn)換，決定了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的扭矩，以及最大輸出功率。所以，你這車(chē)加速能力怎樣，最高時(shí)速多少，能源效率如何全看它。

IGBT 大約占電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本的一半 ，占到整車(chē)成本的5％ ，是整部電動(dòng)車(chē)成本第二高的元件（成本第一高的是電池）。毫不夸張地說(shuō)，這就是電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的“核心技術(shù)” 。

從結(jié)構(gòu)上講，IGBT主要有三個(gè)發(fā)展方向：

1、IGBT縱向結(jié)構(gòu)：非透明集電區(qū)NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區(qū)NPT型和FS電場(chǎng)截止型；

2、IGBT柵極結(jié)構(gòu)：平面柵機(jī)構(gòu)、Trench溝槽型結(jié)構(gòu)；

3、硅片加工工藝：外延生長(zhǎng)技術(shù)、區(qū)熔硅單晶；

按照封裝工藝來(lái)看，IGBT模塊主要可分為焊接式與壓接式兩類(lèi)。高壓IGBT模塊一般以標(biāo)準(zhǔn)焊接式封裝為主，中低壓IGBT模塊則出現(xiàn)了很多新技術(shù)，如燒結(jié)取代焊接，壓力接觸取代引線(xiàn)鍵合的壓接式封裝工藝。

隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，芯片的最高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高， IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng)。未來(lái)IGBT模塊技術(shù)將圍繞“芯片背面焊接固定”與“正面電極互連”兩方面改進(jìn)。

IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域

作為新型功率半導(dǎo)體器件的主流器件，IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、 4C（通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子）、航空航天、國(guó)防軍工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車(chē)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

1、新能源汽車(chē)

IGBT模塊在電動(dòng)汽車(chē)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動(dòng)汽車(chē)及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車(chē)成本將近10％，占充電樁成本約20％。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面：

A）電動(dòng)控制系統(tǒng) 大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅(qū)動(dòng)汽車(chē)電機(jī)；

B）車(chē)載空調(diào)控制系統(tǒng) 小功率直流／交流（DC／AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD；

C）充電樁 智能充電樁中IGBT模塊被作為開(kāi)關(guān)元件使用；

2、智能電網(wǎng)

IGBT廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端：

從發(fā)電端來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。

從輸電端來(lái)看，特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件。

從變電端來(lái)看，IGBT是電力電子變壓器（PET）的關(guān)鍵器件。

從用電端來(lái)看，家用白電、 微波爐、 LED照明驅(qū)動(dòng)等都對(duì)IGBT有大量的需求。

3、軌道交通

IGBT器件已成為軌道交通車(chē)輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動(dòng)技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一。
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