车规级IGBT在新能源汽车产业的应用与IGBT器件清洗介绍

IGBT是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，可以被认为是由MOSFET和BJT（双极性三极管）混合形成的器件，但比MOSFET制作更困难和复杂，耐压范围更大。一般MOSFET器件或模块的耐压范围为20-800V，而IGBT可以承受1000V以上的高电压，因此是电力电子领域的理想开关器件。

根据英飞凌的技术，IGBT的发展可划分为三个阶段。第一阶段是第一代和第二代IGBT所代表的平面栅极型IGBT。由于功率器件产品不追求制程，所以这类产品仍然畅销，但第一代产品已经基本被淘汰。第二阶段是第三代和第四代IGBT所代表的沟槽栅极型IGBT。这种类型的产品通过创新的沟槽设计大大减少了IGBT的体积和功耗，并得到了广泛的应用。在这个阶段，出现了第五代和第六代IGBT，这属于沟槽格栅类型的改进，结构没有太大变化。此外，第3阶段过渡产品TrenchStop也出现在这个阶段。第三阶段是2018年后出现的微凹槽IGBT，大大降低了器件的体积和功耗。

IGBT可以根据工业设备中的信号指令调整电路中的电压、电流、频率和相位，达到精确控制的目的，在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家电、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域广泛应用。根据电压分布，消费电子中使用的IGBT产品主要集中在600V以下，新能源汽车中使用的IGBT产品为600-1200V，动车组中使用的IGBT模块主要为3300V和6500V，轨道交通中使用的IGBT电压在1700V-6500V之间，智能电网中使用的IGBT电压通常为3300V。

车规级IGBT是指用于新能源汽车的IGBT产品，是电动汽车逆变器的核心器件，类似于计算机中的CPU。IGBT控制和管理新能源汽车驱动电机的性能和效率，在混合动力汽车中，功率和发动机的匹配和效率，使车辆在混合动力模式下达到理想的驾驶状态，由于新能源汽车的内部结构比其他电气产品更复杂，对车辆标准级IGBT指标的要求高于其他电气产品， 例如，车规级IGBT的散热效率标准远高于工业IGBT，逆变器内的温度高达120℃，还应考虑强烈的振动条件，车规级IGBT的性能指标远高于工业级IGBT。

IGBT占新能源汽车整机总成本的5%以上，仅次于电池。电机和电机控制器是新能源汽车的核心部件，直接决定了车辆的行驶性能。在电机驱动中，IGBT主要存在于逆变器模块中。逆变器的功能是将直流电转换为交流电以提供驱动电机。来自北斗航天汽车的数据显示，电机和电机控制器分别约占车辆成本的4%和9%。在电机控制器内部，IGBT模块约占其成本的37%。因此，IGBT模块约占整车成本的5%。如果在车载空调控制系统中加入IGBT，成本比重更高。此外，大功率电动汽车也将对IGBT有越来越高的要求，这将间接增加IGBT在整个新能源汽车中的成本。

IGBT功率器件清洗

为应对能源危机和生态环境恶化等问题，世界各国均在大力发展新能源汽车、高压直流输电等新兴应用，促进了大功率电力电子变流装置的广泛应用。大功率变流装置的可靠性对这些应用而言十分重要。装置的可靠性与其核心器件IGBT密切相关。

目前，大量的IGBT仍在采用传统的正溴丙烷等溶剂清洗清洗，随着对环保的管控和对产品可靠性的要求不断提高，原有的传统溶剂清洗已不能满足IGBT清洗。对此，合明提出新型的IGBT清洗方案。

半水基清洗工艺解决方案，采用 专利配方，可在清洗IGBT凹槽内存在大量的锡膏残留的同时去除金属界面高温氧化膜，更含有保护芯片独特的材料；配方材料亲水性强，清洗后易于用水漂洗干净。

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