功率半導(dǎo)體器件也被稱作電力電子器件或功率器件，它是具有包括變頻、變壓、變流、功率管理等功率管理能力的一種特殊開(kāi)關(guān)。在計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子、新能源、汽車(chē)、工業(yè)制造、等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。今天SPEA和大家重點(diǎn)介紹下功率器件中的明星IGBT模塊。

業(yè)內(nèi)通常將功率半導(dǎo)體開(kāi)器件分為三大類(lèi)：

二極管：開(kāi)關(guān)狀態(tài)由主電路（功率電路）自身控制，因此又稱為一被動(dòng)開(kāi)關(guān)、不可控開(kāi)關(guān)。

可控硅：能夠被低功率的控制信號(hào)打開(kāi)，但只能由主電路（功率電路）自身來(lái)關(guān)斷而不能被控制信號(hào)關(guān)斷，因此又被稱為半可控開(kāi)關(guān)。

可控開(kāi)關(guān)：半導(dǎo)體可控開(kāi)關(guān)包括GTO、IGCT、GTR、IGBT、VMOS等

在功率器件中，IGBT模塊備受各行業(yè)青睞，甚至還入選了我國(guó)重大科技專項(xiàng)重點(diǎn)扶持項(xiàng)目。它兼具MOSFET(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)及BJT(雙極型三極管)兩類(lèi)器件優(yōu)勢(shì)，開(kāi)關(guān)速度快、輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小、導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小，在高壓、大電流、高速等方面同樣優(yōu)勢(shì)明顯。

IGBT功率半導(dǎo)體的主要引用領(lǐng)域有哪些？

IGBT模塊可以分為低壓（600V以下），中壓（600V-1200V）和?壓(1200V-6700V)，IGBT主要用于變頻器逆變和其他逆變電路。將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電。它有陰極，陽(yáng)極，和控制極。關(guān)斷的時(shí)候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時(shí)候存在很小的電阻，通過(guò)接通或斷開(kāi)控制極來(lái)控制陰極和陽(yáng)極之間的接通和關(guān)斷。其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

一、新能源汽車(chē)

在新能源汽車(chē)中，IGBT模塊是電動(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5％，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：

1、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)。

2、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。

3、充電樁智能充電樁中IGBT模塊被作為開(kāi)關(guān)元件使用。

二、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

三、電網(wǎng)及家電

電網(wǎng)系統(tǒng)在朝著智能化方向發(fā)展，智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端與IGBT聯(lián)系密切，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。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，此外IGBT是電力電子變壓器（PET）的關(guān)鍵器件。在家電中，微波爐、LED照明驅(qū)動(dòng)等對(duì)于IGBT需求也在持續(xù)提升。

四、光伏產(chǎn)業(yè)

IGBT是光伏逆變器、儲(chǔ)能逆變器的核心器件。IGBT模塊占光伏逆變器價(jià)值量的15%至20%，不同的光伏電站需要的IGBT產(chǎn)品略有不同，比如集中式光伏主要采用IGBT模塊，而分部式光伏主要采用IGBT單管或模塊。

國(guó)內(nèi)IGBT供不應(yīng)求主要原因有很多。需求方面：我國(guó)新能源、電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)一步帶動(dòng)了IGBT的需求；在制造端，IGBT的主要廠商為英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、富士電機(jī)、三菱電機(jī)等海外半導(dǎo)體廠商，國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)能還無(wú)法實(shí)現(xiàn)自給自足，此外受到疫情、國(guó)際環(huán)境、原材料漲價(jià)等因素影響，IGBT供貨不穩(wěn)定現(xiàn)象愈加明顯。

長(zhǎng)期以，來(lái)中高端IGBT主流器件市場(chǎng)被歐美企業(yè)壟斷，想要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口還有很長(zhǎng)一段路要走，IGBT想要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，需要更多廠商加大研發(fā)及生產(chǎn)制造方面的投入，提升IGBT器件的產(chǎn)能與品質(zhì)。

以上便是IGBT器件的簡(jiǎn)要介紹，IGBT功率器件需要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試來(lái)保障其質(zhì)量，在IGBT模塊測(cè)試過(guò)程中，不僅需要先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備，還需要專業(yè)的技術(shù)人員依據(jù)要求設(shè)計(jì)合理的測(cè)試方案。

SPEA憑借在半導(dǎo)體測(cè)試領(lǐng)域數(shù)十余年的技術(shù)積累，針對(duì)各類(lèi)IGBT模塊測(cè)試進(jìn)行了前瞻布局和先進(jìn)測(cè)試儀器制造，我們始終結(jié)合客戶需求，堅(jiān)持自主研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，為客戶高效的測(cè)試方案，如果您遇到了檢測(cè)難題不妨了解下我們解決方案。