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電力電子新技術系列圖書智能制造與裝備制造業轉型升級叢書絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)設計與工藝

包郵電力電子新技術系列圖書智能制造與裝備制造業轉型升級叢書絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)設計與工藝

作者：趙善麒

出版社：機械工業出版社出版時間：2017-02-01

開本： 16開 頁數： 294

本類榜單：工業技術銷量榜

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版權信息
內容簡介
目錄
作者簡介

電力電子新技術系列圖書智能制造與裝備制造業轉型升級叢書絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)設計與工藝版權信息

ISBN：9787111604983
條形碼：9787111604983 ; 978-7-111-60498-3
裝幀：一般膠版紙
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
工業技術
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基本電子電路

電力電子新技術系列圖書智能制造與裝備制造業轉型升級叢書絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)設計與工藝內容簡介

IGBT是新型高頻電力電子技術的CPU，是目前國家重點支持的核心器件，被廣泛應用于國民經濟的各個領域。本書共分10章，包括器件結構和工作原理、器件特性分析、器件設計、器件制造工藝、器件仿真、器件封裝、器件測試、器件可靠性和失效分析、器件應用和衍生器件及SiC-IGBT。本書面向電氣、自動化、新能源等領域從事電力電子技術的廣大工程技術人員和研究生，既滿足從事器件設計、制造、封裝、測試專業人員的知識和技術需求，也兼顧器件應用專業人員對器件深入了解以滿足更好應用IGBT的愿望。

電力電子新技術系列圖書智能制造與裝備制造業轉型升級叢書絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)設計與工藝目錄

電力電子新技術系列圖書序言

前言

第1章器件結構和工作原理1

1.1器件結構1

1.1.1基本特征與元胞結構 1

1.1.2縱向結構 3

1.1.3橫向結構8

1.2工作原理與I-U特性11

1.2.1等效電路與模型11

1.2.2工作原理12

1.2.3物理效應14

1.2.4 I-U特性16

參考文獻24

第2章器件特性分析26

2.1IGBT的靜態特性26

2.1.1通態特性26

2.1.2阻斷特性27

2.2IGBT的動態特性31

2.2.1開通特性31

2.2.2關斷特性34

2.2.3頻率特性40

2.3安全工作區44

2.3.1FBSOA44

2.3.2RBSOA44

2.3.3SCSOA45

參考文獻46

第3章器件設計48

3.1關鍵電參數的設計48

3.1.1關鍵參數48

3.1.2需要協調的參數49

3.2有源區結構設計50

3.2.1元胞結構50

3.2.2柵極結構51

3.2.3柵極參數設計52

3.3終端結構設計54

3.3.1場限環終端設計54

3.3.2場板終端設計56

3.3.3橫向變摻雜終端設計57

3.3.4深槽終端設計58

3.4縱向結構設計59

3.4.1漂移區設計59

3.4.2緩沖層設計60

3.4.3集電區設計62

3.4.4增強層設計63

參考文獻65

第4章器件制造工藝67

4.1襯底材料選擇67

4.1.1硅單晶材料67

4.1.2硅外延片69

4.2制作工藝流程69

4.2.1平面柵結構的制作69

4.2.2溝槽柵結構的制作73

4.3基本工藝77

4.3.1熱氧化77

4.3.2摻雜79

4.3.3光刻85

4.3.4刻蝕88

4.3.5化學氣相淀積92

4.3.6物理氣相淀積94

4.3.7減薄與劃片工藝95

4.4工藝質量與參數檢測98

4.4.1工藝質量檢測98

4.4.2工藝參數檢測99

參考文獻103

第5章器件仿真105

5.1半導體計算機仿真的基本概念105

5.1.1工藝仿真105

5.1.2器件仿真106

5.1.3電路仿真107

5.2器件仿真方法、軟件及流程107

5.2.1器件仿真方法（TCAD）107

5.2.2器件仿真與工藝仿真軟件108

5.2.3器件仿真流程111

5.3器件物理模型選取111

5.3.1流體力學能量輸運模型111

5.3.2量子學模型113

5.3.3遷移率模型114

5.3.4載流子復合模型116

5.3.5雪崩產生模型118

5.4器件物理結構與網格劃分119

5.5器件電特性仿真121

5.61200V/100A IGBT設計實例123

5.6.1元胞設計123

5.6.2終端設計128

5.6.3器件工藝設計131

參考文獻144

第6章器件封裝147

6.1封裝技術概述147

6.2封裝基本結構和類型149

6.3封裝關鍵材料及工藝152

6.3.1絕緣基板及其金屬化153

6.3.2底板材料160

6.3.3黏結材料162

6.3.4電氣互聯材料167

6.3.5密封材料168

6.3.6塑料外殼材料170

6.3.7功率半導體芯片170

6.4IGBT模塊封裝設計171

6.4.1熱設計172

6.4.2功能單元174

6.4.3仿真技術應用175

6.5典型封裝技術與工藝183

6.5.1焊接過程184

6.5.2清洗185

6.5.3鍵合188

6.5.4灌膠保護189

6.5.5測試190

6.6IGBT模塊封裝技術的新進展190

6.6.1低溫燒結技術190

6.6.2壓接技術191

6.6.3雙面散熱技術192

6.6.4引線技術192

6.6.5端子連接技術193

6.66SiC器件封裝194

參考文獻194

第7章器件測試195

7.1靜態參數195

7.1.1集電極-發射極電壓UCES195

7.1.2柵極-發射極電壓UGES196

7.1.3*大集電極連續電流IC197

7.1.4*大集電極峰值電流ICM197

7.1.5集電極截止電流ICES198

7.1.6柵極漏電流IGES199

7.1.7集電極發射極飽和電壓 UCEsat199

7.1.8柵極-發射極閾值電壓 UGE(th)200

7.2動態參數200

7.2.1輸入電容Cies201

7.2.2輸出電容Coes202

7.2.3反向傳輸電容Cres203

7.2.4柵極電荷QG203

7.2.5柵極內阻rg204

7.2.6開通期間的各時間間隔和開通能量205

7.2.7關斷期間的各時間間隔和關斷能量206

7.3熱阻208

7.3.1IGBT的熱阻定義208

7.3.2結-殼熱阻Rth(j-c)和結殼瞬態熱阻抗Zth(j-c)208

7.4安全工作區211

7.4.1*大反偏安全工作區RBSOA211

7.4.2*大短路安全工作區SCSOA213

7.4.3*大正偏安全工作區FBSOA215

7.5UIS測試217

7.6可靠性參數測試218

7.6.1高溫阻斷試驗（HTRB）220

7.6.2高溫柵極偏置(HTGB）220

7.6.3高溫高濕反偏（H3TRB）221

7.6.4間歇工作壽命（PC）222

7.6.5溫度循環（TC）223

參考文獻224

第8章器件可靠性和失效分析225

8.1器件可靠性225

8.1.1閂鎖電流225

8.1.2雪崩耐量231

8.1.3抗短路能力235

8.1.4抗輻射能力238

8.2器件失效分析242

8.2.1過電壓失效243

8.2.2過電流與過熱失效246

8.2.3機械應力失效分析250

8.2.4輻射失效分析252

參考文獻254

第9章器件應用256

9.1IGBT應用系統介紹256

9.1.1IGBT損耗的計算257

9.1.2IGBT電壓、電流等級選取258

9.2IGBT驅動電路與設計259

9.2.1IGBT的柵極驅動電路260

9.2.2柵極電阻選取260

9.2.3驅動電流262

9.2.4柵極保護262

9.2.5死區時間263

9.3IGBT保護電路263

9.3.1過電流保護電路264

9.3.2過電壓保護電路265

9.3.3過熱保護電路266

9.3.4典型的驅動電路示例267

9.4IGBT評估測試267

9.4.1雙脈沖測試法267

9.4.2雙脈沖測試設備268

參考文獻273

第10章衍生器件及SiC-IGBT274

10.1雙向IGBT274

10.1.1基本結構274

10.1.2器件特性276

10.1.3工藝實現方法278

10.2逆導IGBT279

10.2.1基本結構280

10.2.2器件特性280

10.2.3工藝實現方法283

10.3逆阻IGBT283

10.3.1基本結構283

10.3.2器件特性283

10.3.3工藝實現方法284

10.4超結IGBT284

10.4.1基本結構285

10.4.2器件特性285

10.4.3工藝實現方法287

10.5SiC-IGBT288

參考文獻292

展開全部

電力電子新技術系列圖書智能制造與裝備制造業轉型升級叢書絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)設計與工藝作者簡介

趙善麒，江蘇宏微科技股份有限公司董事長、總裁，研究員，享受國務院特殊津貼，是中國電工技術學會電力電子學會常務理事、中國電源學會理事和中國電工技術學會電氣節能專委會理事。他是國內首位電力半導體器件博士，1994年赴法國里昂國立科學學院從事博士后研究，曾在香港科技大學和美國從事多年研究工作。2006年，他在常州創辦江蘇宏微科技股份有限公司，公司設有江蘇省“企業院士工作站”，并已承擔10余項科研項目、3項省級科研項目，獲得37項國家專利、3項國際專利、2項軟件著作權，擁有7項省高新技術產品。宏微科技被認定為科技部“國家重點高新技術企業” “國家高技術產業化示范基地”“江蘇省高新技術企業”，是江蘇省科技成果轉化專項資金項目承擔單位。他入選中組部“千人計劃”和我省首批“雙創計劃”，并先后被江蘇省委、省政府評為“江蘇省勞動模范”、十大“江蘇留學回國先進個人”，被江蘇省僑辦評為“江蘇十佳創業新僑”。

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