山东英飞凌infineonIGBT模块

    图1所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构，N+区称为源区，附于其上的电极称为源极。N+区称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P型区（包括P+和P一区）（沟道在该区域形成），称为亚沟道区（Subchannelregion）。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区（Draininjector），它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流，使IGBT导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同，只需控制输入极N一沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入到N一层的空穴（少子），对N一层进行电导调制，减小N一层的电阻，使IGBT在高电压时，也具有低的通态电压。IGBT和可控硅区别IGBT与晶闸管1.整流元件（晶闸管）简单地说：整流器是把单相或三相正弦交流电流通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。其实现条件主要是依靠整流管。 同时，开关损耗增大，使原件发热加剧，因此，选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。山东英飞凌infineonIGBT模块

    目前，半导体功率模块主要广泛应用在斩波或逆变电路中，如轨道交通、电动汽车、风力和光伏发电等电力系统以及家电领域。其中，半导体功率模块主要是由igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)器件和fwd(freewheelingdiode，续流二极管)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。在实际应用中，为了保证半导体功率模块能够保证安全、可靠的工作，通常在半导体功率模块的dcb(directbondingcopper，陶瓷覆铜板)板上增加电流传感器以及温度传感器，从而实现对半导体功率模块中的器件进行过电流和温度的实时监控，方便电路进行保护。现有技术中主要通过在igbt器件芯片内集成电流传感器，并利用镜像电流检测原理实现电流的实时监控，如kelvin开尔芬连接，但这种方式得到的检测电流曲线与工作电流曲线并不对应，即得到的检测电流与工作电流的比例关系不固定，从而导致检测电流的精度和敏感性比较低。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供igbt芯片及半导体功率模块，以缓解上述技术问题，且，避免了栅电极因对地电位变化造成的偏差，提高了检测电流的精度。第1方面，本发明实施例提供了一种igbt芯片。 浙江代理英飞凌infineonIGBT模块工厂直销IGBT模块标称电流与温度的关系比较大。

    1979年，MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱即已被介绍到世间。这种器件表现为一个类晶闸管的结构(P-N-P-N四层组成)，其特点是通过强碱湿法刻蚀工艺形成了V形槽栅。80年代初期，用于功率MOSFET制造技术的DMOS(双扩散形成的金属-氧化物-半导体)工艺被采用到IGBT中来。[2]在那个时候，硅芯片的结构是一种较厚的NPT(非穿通)型设计。后来，通过采用PT(穿通)型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个明显改进，这是随着硅片上外延的技术进步，以及采用对应给定阻断电压所设计的n+缓冲层而进展的[3]。几年当中，这种在采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构，其设计规则从5微米先进到3微米。90年代中期，沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT，它是采用从大规模集成(LSI)工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺，但仍然是穿通(PT)型芯片结构。[4]在这种沟槽结构中，实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变，先是采用非穿通(NPT)结构，继而变化成弱穿通(LPT)结构，这就使安全工作区(SOA)得到同表面栅结构演变类似的改善。这次从穿通(PT)型技术先进到非穿通(NPT)型技术，是基本的，也是很重大的概念变化。这就是:穿通。

    并在检测电阻40上得到检测信号。因此，这种将检测电阻40通过引线直接与主工作区的源区金属相接，可以避免主工作区的工作电流接地电压对测试的影响。但是，这种方式得到的检测电流曲线与工作电流曲线并不对应，如图4所示，得到的检测电流与工作电流的比例关系不固定，在大电流时，检测电流与工作电流的偏差较大，此时，电流传感器1的灵敏性较低，从而导致检测电流的精度和敏感性比较低。针对上述问题，本发明实施例提供了igbt芯片及半导体功率模块，避免了栅电极因对地电位变化造成的偏差，提高了检测电流的精度。为便于对本实施例进行理解，下面首先对本发明实施例提供的一种igbt芯片进行详细介绍。实施例一：本发明实施例提供了一种igbt芯片，图5为本发明实施例提供的一种igbt芯片的结构示意图，如图5所示，在igbt芯片上设置有：工作区域10、电流检测区域20和接地区域30；其中，在igbt芯片上还包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相对设置；第1表面上设置有工作区域10和电流检测区域20的公共栅极单元100，以及，工作区域10的第1发射极单元101、电流检测区域20的第二发射极单元201和第三发射极单元202，其中，第三发射极单元202与第1发射极单元101连接。 普通的交流220V供电，使用600V的IGBT。

    将igbt模块中双极型三极管bjt的集电极和绝缘栅型场效应管mos的漏电极断开，并替代包含镜像电流测试的电路中的取样igbt，从而得到包含无栅极驱动的电流检测的igbt芯片的等效测试电路，即图5中的igbt芯片结构，从而得到第二发射极单元201和第三发射极单元202，此时，bjt的集电极单独引出，即第二发射极单元201，作为测试电流的等效电路，电流检测区域20只取bjt的空穴电流作为检测电流，且，空穴电流与工作区域10的工作电流成比例关系，从而通过检测电流检测区域20中的电流即可得到igbt芯片的工作区域10的电流，避免了现有方法中栅极对地电位变化造成的偏差，提高了检测电流的精度。此外，在第1表面上，电流检测区域20设置在工作区域10的边缘区域，且，电流检测区域20的面积小于工作区域10的面积。此外，igbt芯片为沟槽结构的igbt芯片，在电流检测区域20和工作区域10的对应位置内分别设置多个沟槽，可选的，电流检测区域20和工作区域10可以同时设置有多个沟槽，或者，工作区域10设置有多个沟槽，本发明实施例对此不作限制说明。以及，当设置有沟槽时，在每个沟槽内还填充有多晶硅。此外，在第1表面和第二表面之间，还设置有n型耐压漂移层和导电层。 6单元的三项全桥IGBT拓扑:以FS开头。山东英飞凌infineonIGBT模块

当开关频率很高时:导通的时间相对于很短，所以，导通损耗只能占一小部分。山东英飞凌infineonIGBT模块

    本发明实施例还提供了一种半导体功率模块，如图15所示，半导体功率模块50配置有上述igbt芯片51，还包括驱动集成块52和检测电阻40。具体地，如图16所示，igbt芯片51设置在dcb板60上，驱动集成块52的out端口通过模块引线端子521与igbt芯片51中公共栅极单元100连接，以便于驱动工作区域10和电流检测区域20工作；si端口通过模块引线端子521与检测电阻40连接，用于获取检测电阻40上的电压；以及，gnd端口通过模块引线端子521与电流检测区域的第1发射极单元101引出的导线522连接，检测电阻40的另一端还分别与电流检测区域的第二发射极单元201和接地区域连接，从而通过si端口获取检测电阻40上的测量电压，并根据该测量电压检测工作区域的工作电流。本发明实施例提供的半导体功率模块，设置有igbt芯片，其中，igbt芯片上设置有：工作区域、电流检测区域和接地区域；其中，igbt芯片还包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相对设置；第1表面上设置有工作区域和电流检测区域的公共栅极单元，以及，工作区域的第1发射极单元、电流检测区域的第二发射极单元和第三发射极单元，其中，第三发射极单元与第1发射极单元连接。 山东英飞凌infineonIGBT模块