[原创] 比传统IGBT更好，IEGT将成超大功率应用市场的首选？

[原创] 比传统IGBT更好，IEGT将成超大功率应用市场的首选？

近年来，随着电动车和高铁等应用的流行，大家都看到了传统IGBT在当中产生的巨大作用，并非常看好这个产品的未来的规模。统计数据显示，到2020年，全球的IGBT市场的市场规模将达到80亿美元，中国区的IGBT销售额也将突破200亿元。且将继续保持较高的增长率。

但行业内的人应该知道，由于黑色模块封装的限制，传统的IGBT不能应用在超大功率的领域，但类似风能发电等领域又对高功率、高可靠性的功率器件有强烈的需求。这时候，东芝在上世纪九十年代推出的IEGT就成为了市场的宠儿。

据东芝电子（中国）有限公司分立器件应用技术部门高级经理屈兴国介绍，东芝IEGT因为其特殊的封装设计，可以被应用到各种严苛的环境。这让它在某些领域拥有传统IGBT没有的优势。

那什么是IEGT呢？这得从上个世纪末说起。

1980年前后，通用公司的B•贾扬•巴利加发明了IGBT，解决了当时MOSFET和普通双极功率晶体管无法解决的问题。但随着产品的发展，大家发现了这种新型器件拥有静态损耗的问题。于是东芝半导体的工程师就在上个世纪九十年代率先实现了栅极注入增强（Injection Enhanced Gate Transistor）的技术，改进了传统IGBT，并用该技术的首字母为名，注册了专属的IEGT。也就是说IEGT本质上其实也是一个IGBT。

屈兴国表示，与使用传统封装的IGBT相比，东芝的IEGT拥有电流密度高的特性；另外，IEGT控制的门极驱动电流小，不但能减少系统的损耗，也能延长元件的寿命；最值得一提的是因为新封装样式的引入，IEGT的可靠性等方面得到了很大的提升。

据介绍，IEGT采用了一种叫做压接式的封装，具体做法就是使用两个铜板将芯片夹在中间，不用引线键合而直接接触。这种封装一方面避开了传统IGBT面对的焊接不稳的问题；另一方面也借助上下两块铜板，解决了芯片的散热问题。如果你觉得这种散热还不够，使用了这种产品设计的模组甚至还可以引入水冷功能，加速散热；

第三，这种封装方式还跟多颗器件的串联带来了便利性。但我们必须申明的一点，虽然这个连接会变得更简单，但是因为这种串联过程中，对产品的平整度要求很高，且增加在上面的压力也会很大，而东芝方面则通过加入热敏纸的方式解决串联中可能遇到的问题。具体做法就是根据热敏纸上受力的表现，调整串联试压。

再加上采用陶瓷外壳封装的防爆结构带来的加持，东芝的IEGT能够被广泛应用到包括风力发电、输配电等对高压和高可靠性有严苛需求的多个领域。

屈兴国告诉半导体行业观察记者，东芝IEGT单管目前可以实现4.5KV和3KA的功率，再加上简易的串联实施，这些产品完美匹配中国柔性直流输电、直流电网发展对器件功率密度和可靠性提出的需求。尤其是柔性直流输电领域，除了IEGT类产品，几乎没有找到其它能满足需求的器件。

但对东芝来说，ABB、西码和中车在相似器件上的研发，将会带给他们巨大的竞争压力。尤其是中车，最近两年，他们在这方面的进展非常快，让整个市场为之侧目。

毫无疑问，功率器件将会是未来不可或缺的一个重要角色，对于东芝等厂商来说，如何面对终端需求，开发出更好的产品，是他们能否把握未来的一个关键。

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