芯片的種類五花八門，今天跟大家介紹一種與我們的生活息息相關(guān)的芯片IGBT（絕緣柵雙極晶體管 Insulated－gate bipolar transistor ），這款芯片在電動汽車上運用極為廣泛。

IGBT 是用于電動車、鐵路機車、動車組的交流電電動機輸出控制的芯片。

IGBT 直接控制直、交流電的轉(zhuǎn)換，決定了驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩，以及最大輸出功率。所以，你這車加速能力怎樣，最高時速多少，能源效率如何全看它。

IGBT 大約占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本的一半 ，占到整車成本的5％ ，是整部電動車成本第二高的元件（成本第一高的是電池）。毫不夸張地說，這就是電動車領(lǐng)域的“核心技術(shù)” 。

從結(jié)構(gòu)上講，IGBT主要有三個發(fā)展方向：

1、IGBT縱向結(jié)構(gòu)：非透明集電區(qū)NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區(qū)NPT型和FS電場截止型；

2、IGBT柵極結(jié)構(gòu)：平面柵機構(gòu)、Trench溝槽型結(jié)構(gòu)；

3、硅片加工工藝：外延生長技術(shù)、區(qū)熔硅單晶；

按照封裝工藝來看，IGBT模塊主要可分為焊接式與壓接式兩類。高壓IGBT模塊一般以標準焊接式封裝為主，中低壓IGBT模塊則出現(xiàn)了很多新技術(shù)，如燒結(jié)取代焊接，壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝。

隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，芯片的最高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高， IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng)。未來IGBT模塊技術(shù)將圍繞“芯片背面焊接固定”與“正面電極互連”兩方面改進。

IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域

作為新型功率半導體器件的主流器件，IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、 4C（通信、計算機、消費電子、汽車電子）、航空航天、國防軍工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

1、新能源汽車

IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10％，占充電樁成本約20％。IGBT主要應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域中以下幾個方面：

A）電動控制系統(tǒng) 大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅(qū)動汽車電機；

B）車載空調(diào)控制系統(tǒng) 小功率直流／交流（DC／AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD；

C）充電樁 智能充電樁中IGBT模塊被作為開關(guān)元件使用；

2、智能電網(wǎng)

IGBT廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端：

從發(fā)電端來看，風力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。

從輸電端來看，特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件。

從變電端來看，IGBT是電力電子變壓器（PET）的關(guān)鍵器件。

從用電端來看，家用白電、 微波爐、 LED照明驅(qū)動等都對IGBT有大量的需求。

3、軌道交通

IGBT器件已成為軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一。
編輯：lyn