空穴收集區(qū)8可以處于與第1發(fā)射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,在終端保護(hù)區(qū)域的p+場(chǎng)限環(huán)也可以成為空穴收集區(qū)8,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制說明。因此,本發(fā)明實(shí)施例提供的igbt芯片在電流檢測(cè)過程中,通過檢測(cè)電阻上產(chǎn)生的電壓,得到工作區(qū)域的電流大小。但是,在實(shí)際檢測(cè)過程中,檢測(cè)電阻上的電壓同時(shí)抬高了電流檢測(cè)區(qū)域的mos溝槽溝道對(duì)地電位,即相當(dāng)降低了電流檢測(cè)區(qū)域的柵極電壓,從而使電流檢測(cè)區(qū)域的mos的溝道電阻增加。當(dāng)電流檢測(cè)區(qū)域的電流越大時(shí),電流檢測(cè)區(qū)域的mos的溝道電阻就越大,從而使檢測(cè)電壓在工作區(qū)域的電流越大,導(dǎo)致電流檢測(cè)區(qū)域的電流與工作區(qū)域電流的比例關(guān)系偏離增大,產(chǎn)生大電流下的信號(hào)失真,造成工作區(qū)域在大電流或異常過流的檢測(cè)精度低。而本發(fā)明實(shí)施例中電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元相當(dāng)于沒有公共柵極單元提供驅(qū)動(dòng),即對(duì)于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測(cè)電流,從而避免了檢測(cè)電流受公共柵極單元的電壓的影響,以及測(cè)試電壓的影響而產(chǎn)生信號(hào)的失真,即避免了公共柵極單元因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?,從而提高了檢測(cè)電流的精度。實(shí)施例二:在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上。在IGBT導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi),Id與Ugs呈線性關(guān)系。江蘇品質(zhì)賽米控模塊
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體功率模塊,如圖15所示,半導(dǎo)體功率模塊50配置有上述igbt芯片51,還包括驅(qū)動(dòng)集成塊52和檢測(cè)電阻40。具體地,如圖16所示,igbt芯片51設(shè)置在dcb板60上,驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)工作區(qū)域10和電流檢測(cè)區(qū)域20工作;si端口通過模塊引線端子521與檢測(cè)電阻40連接,用于獲取檢測(cè)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(cè)區(qū)域的第1發(fā)射極單元101引出的導(dǎo)線522連接,檢測(cè)電阻40的另一端還分別與電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域連接,從而通過si端口獲取檢測(cè)電阻40上的測(cè)量電壓,并根據(jù)該測(cè)量電壓檢測(cè)工作區(qū)域的工作電流。本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體功率模塊,設(shè)置有igbt芯片,其中,igbt芯片上設(shè)置有:工作區(qū)域、電流檢測(cè)區(qū)域和接地區(qū)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(duì)設(shè)置;第1表面上設(shè)置有工作區(qū)域和電流檢測(cè)區(qū)域的公共柵極單元,以及,工作區(qū)域的第1發(fā)射極單元、電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元,其中,第三發(fā)射極單元與第1發(fā)射極單元連接。江蘇品質(zhì)賽米控模塊動(dòng)態(tài)特性又稱開關(guān)特性,IGBT的開關(guān)特性分為兩大部分。
1979年,MOS柵功率開關(guān)器件作為IGBT概念的先驅(qū)即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過強(qiáng)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(shù)的DMOS(雙擴(kuò)散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個(gè)時(shí)候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計(jì)。后來,通過采用PT(穿通)型結(jié)構(gòu)的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個(gè)明顯改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對(duì)應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計(jì)的n+緩沖層而進(jìn)展的[3]。幾年當(dāng)中,這種在采用PT設(shè)計(jì)的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)規(guī)則從5微米先進(jìn)到3微米。90年代中期,溝槽柵結(jié)構(gòu)又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時(shí)間之間折衷的更重要的改進(jìn)。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變,先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu),繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu),這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù),是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt器件的結(jié)構(gòu)圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電流敏感器件的結(jié)構(gòu)圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種kelvin連接示意圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)電流與工作電流的曲線圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體功率模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體功率模塊的連接示意圖。圖標(biāo):1-電流傳感器;10-工作區(qū)域;101-第1發(fā)射極單元。賽米控的IGBT,除了電動(dòng)汽車用的650V以外,都是工業(yè)等級(jí)的。
空穴收集區(qū)8可以處于與第1發(fā)射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,在終端保護(hù)區(qū)域的p+場(chǎng)限環(huán)也可以成為空穴收集區(qū)8,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制說明。因此,本發(fā)明實(shí)施例提供的igbt芯片在電流檢測(cè)過程中,通過檢測(cè)電阻上產(chǎn)生的電壓,得到工作區(qū)域的電流大小。但是,在實(shí)際檢測(cè)過程中,檢測(cè)電阻上的電壓同時(shí)抬高了電流檢測(cè)區(qū)域的mos溝槽溝道對(duì)地電位,即相當(dāng)降低了電流檢測(cè)區(qū)域的柵極電壓,從而使電流檢測(cè)區(qū)域的mos的溝道電阻增加。當(dāng)電流檢測(cè)區(qū)域的電流越大時(shí),電流檢測(cè)區(qū)域的mos的溝道電阻就越大,從而使檢測(cè)電壓在工作區(qū)域的電流越大,導(dǎo)致電流檢測(cè)區(qū)域的電流與工作區(qū)域電流的比例關(guān)系偏離增大,產(chǎn)生大電流下的信號(hào)失真,造成工作區(qū)域在大電流或異常過流的檢測(cè)精度低。而本發(fā)明實(shí)施例中電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元相當(dāng)于沒有公共柵極單元提供驅(qū)動(dòng),即對(duì)于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測(cè)電流,從而避免了檢測(cè)電流受公共柵極單元的電壓的影響,以及測(cè)試電壓的影響而產(chǎn)生信號(hào)的失真,即避免了公共柵極單元因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?,從而提高了檢測(cè)電流的精度。實(shí)施例二:在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上IGBT的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之間的關(guān)系曲線。江蘇品質(zhì)賽米控模塊
當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品,一般所說的IGBT也指IGBT模塊。江蘇品質(zhì)賽米控模塊
TC=℃)------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復(fù)峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復(fù)峰值電流VRRM=V-------------反向重復(fù)峰值電壓IRRM=mA------------反向重復(fù)峰值電流IGT=mA------------門極觸發(fā)電流VGT=V------------門極觸發(fā)電壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):QB-02-091.晶閘管關(guān)斷過電壓(換流過電壓、空穴積蓄效應(yīng)過電壓)及保護(hù)晶閘管從導(dǎo)通到阻斷,線路電感(主要是變壓器漏感LB)釋放能量產(chǎn)生過電壓。由于晶閘管在導(dǎo)通期間,載流子充滿元件內(nèi)部,在關(guān)斷過程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時(shí),元件內(nèi)部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時(shí)出現(xiàn)較大的反向電流,使殘存的載流子迅速消失,這時(shí)反向電流減小即diG/dt極大,產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)很大,這個(gè)電勢(shì)與電源串聯(lián),反向加在已恢復(fù)阻斷的元件上,可導(dǎo)致晶閘管反向擊穿。這就是關(guān)斷過電壓(換相過電壓)。數(shù)值可達(dá)工作電壓的5~6倍。保護(hù)措施:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2.交流側(cè)過電壓及其保護(hù)由于交流側(cè)電路在接通或斷開時(shí)出現(xiàn)暫態(tài)過程,會(huì)產(chǎn)生操作過電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級(jí)之間存在分布電容,初級(jí)高壓經(jīng)電容耦合到次級(jí),出現(xiàn)瞬時(shí)過電壓。江蘇品質(zhì)賽米控模塊