IGBT芯片也称为绝缘栅双极晶体管。它是由BJT和MOSFET组成的复合功率半导体器件 。它结合了MOSFET和BJT的优点。它在高电压,大电流和高速下均具有出色的性能,使其成为电力电子领域中的理想开关器件。 IGBT模块是一种模块化产品,由多个IGBT芯片和FRD(快速恢复二极管)芯片通过特定电路封装在一起组成。输入阻抗大,驱动功率小,控制电路简单,开关损耗低,开关速度快。工作频率高,部件容量大等特点。
就下游应用而言,新能源 汽车 市场占31%,成为最大的IGBT芯片应用市场。第二是家电领域,占27%。在工业控制领域排名第三,占20%。新能源发电占11%,其余占11%。下游工业控制和消费电子产品的逐步复苏有望推动IGBT芯片市场的逐步扩展 。 IGBT芯片是光伏逆变器和风力发电逆变器的核心组件。新能源发电产业的快速发展将成为IGBT芯片产业的持续增长。随着新能源 汽车 市场的快速发展,IGBT芯片的需求和价值有望进一步增加,从而推动了IGBT芯片产业的增长。
目前, IGBT芯片的国产化已成为国家重点半导体器件的发展重点之一,IGBT芯片也被列为国家“ 02专项”的重点扶持项目,相关产业已进入阶段发展迅速。作为国内领先的IGBT芯片公司,斯达半导一直专注于IGBT芯片的独立研发。 该公司的IGBT芯片模块型号齐全。目前,它已经形成了涵盖工作电流5A-3600A和工作电压600V-3300V的产品布局。同时,该公司还具有提供MOSFET模块,IPM模块,整流器模块,晶闸管,碳化硅器件和其他产品的能力,从而形成了功率半导体的完整产品布局。先进的IGBT芯片设计,模块设计和制造工艺领先市场。
中高端IGBT芯片设计和制造中的技术创新和突破主要由国外制造商主导。在全球市场上,英飞凌,富士电机和IXYS等国际制造商涵盖了IGBT芯片产品的整个电压范围,而瑞萨,罗姆和意法半导体等制造商则专注于中低压产品。三菱,中国中车和斯达半导之类的制造商仅提供IGBT芯片模块产品。 随着公司产品技术水平逐步与国际水平接轨,公司在国内的替代优势越来越明显,主要体现在细分行业的领先优势,快速满足客户个性化需求的优势以及价格竞争的优势。 。该公司是IGBT芯片的领导者。随着IGBT芯片市场的快速扩展和国内替代产品的强劲趋势的帮助,企业有望凭借自身的竞争优势突围并扩大市场份额。公司在行业中的领先地位已得到牢固确立。 公司的 IGBT芯片模块的全球市场份额约为2.2%,在中国排名第一,在全球排名第八。
2020年前三季度,公司营业收入为6.68亿元,同比增长18.14%,归属于母公司股东的净利润1.34亿元,同比增长29.44%,其中第三季度,公司实现营业收入2.52亿元,同比增长26.39%,实现母公司实现净利润5300万元,同比增长36.24%。
IGBT的主要优点有:
1、IGBT在正常工作时,导通电阻较低,增大了器件的电流容量。
2、IGBT的输出电流和跨导都大于相同尺寸的功率MOSFET。
3、较宽的低掺杂漂移区(n-区)能够承受很高的电压,因而可以实现高耐压的器件。
4、IGBT利用栅极可以关断很大的漏极电流。
6、与MOSFET一样,IGBT具有很大的输入电阻和较小的输入电容,则驱动功率低,开关速度高。
IGBT也具有若干重大的的缺点:
1、因为IGBT工作时,其漏极区(p+区)将要向漂移区(n-区)注入少数载流子——空穴,则在漂移区中存储有少数载流子电荷;当IGBT关断(栅极电压降为0)时,这些存储的电荷不能立即去掉,从而IGBT的漏极电流也就相应地不能马上关断,即漏极电流波形有一个较长时间的拖尾——关断时间较长(10~50ms)。
2、所以IGBT的工作频率较低。为了缩短关断时间,可以采用电子辐照等方法来降低少数载流子寿命,但是这将会引起正向压降的增大等弊病。
3、IGBT中存在有寄生晶闸管——MOS栅控的n+-p-n--p+晶闸管结构,这就使得器件的最大工作电流要受到此寄生晶闸管闭锁效应的限制(采用阴极短路技术可以适当地减弱这种不良影响)。
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