IGBT静态参数测试系统I

IGBT静态参数测试系统IGBT （绝缘栅双极晶体管）作为一种功率半导体器件，广泛应用于轨道交通、智能电网、工业节能、电动汽车和新能源装备等领域。具有节能、安装方便、维护方便、散热稳定等特点。它是能量转换和传输的核心装置。简单概括一下，IGBT可以说是MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和BJT的结合体（双极结型晶体管）。即它结合了MOSFET的栅压控制晶体管（高输入阻抗），利用BJT的双载流子来达到大电流的目的（压控双极型器件）。那么这样的组合内部结构是怎样的呢？
一、IGBT模块详解二、IGBT内部结构三、IGBT 内部电流流动四、如何拆卸IGBT模块？五、常见问一、IGBT模块详解

以拆解的IGBT模块型号为：FF1400R17IP4为例。模块外观及等效电路如图1所示。本模块长宽高分别为：25cmx8.9cmx3.8cm。模块包含两个IGBT，也就是我们常说的半桥模块。每个IGBT的额定电压和电流分别为1.7kV和1.4kA。需要接电源电路。1、2、3、4、5为辅助控制端，需接门极驱动电路。6、7为NTC热敏电阻，用于温度检测或过温保护。在大致了解了它的结构之后，我们可以用这种结构的黑色模块做什么呢？举一个我们身边的例子：新型电动汽车，大家应该都不陌生了。三个这样的黑色模块可以用作三相电机驱动器。如果配备电池，它可以驱动电动公交车。当然，这个模块也用在很多其他的应用中。

二、IGBT内部结构在初步了解了IGBT模块的外部结构和应用之后，让我们进入本文的主题，看看这个高科技黑模块的内部是什么样的。图3是去掉黑色外壳的IGBT模块内部图。需要注意的是，最常见的铜和铝都在IGBT模块内部。

内部结构图4是IGBT模块的剖视图。如果去掉黑色外壳和外部连接端子，IGBT模块主要包含散热基板、DBC基板和硅芯片（包括IGBT芯片和Diode芯片）3个元件，其余主要是焊层和互连线用于连接IGBT芯片、Diode芯片、电源端子、控制端子和DBC（Direct Bond Copper）。下面我们将对每个部分进行简要介绍。

主要目的是快速传递IGBT开关过程中产生的热量。由于铜具有更好的导热性，因此基板通常由铜制成，厚度为3-8mm。当然，也有其他材料制成的基板，例如铝碳化硅（AlSiC），两者各有优缺点。② DBCDBC（Direct Bond Copper）是一种陶瓷表面金属化技术，共包含3层。中间有陶瓷绝缘层，上下分别有覆铜层，如图5(a)所示。简单的说就是在绝缘材料的两面覆盖一层铜层，然后在正面蚀刻出可以承载电流的图形，而背面必须直接焊接到散热基板上。