近年來(lái)，隨著電動(dòng)車(chē)和高鐵等應(yīng)用的流行，大家都看到了傳統(tǒng)IGBT在當(dāng)中產(chǎn)生的巨大作用，并非?？春眠@個(gè)產(chǎn)品的未來(lái)的規(guī)模。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，到2020年，全球的IGBT市場(chǎng)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到80億美元，中國(guó)區(qū)的IGBT銷(xiāo)售額也將突破200億元。且將繼續(xù)保持較高的增長(zhǎng)率。

但行業(yè)內(nèi)的人應(yīng)該知道，由于黑色模塊封裝的限制，傳統(tǒng)的IGBT不能應(yīng)用在超大功率的領(lǐng)域，但類(lèi)似風(fēng)能發(fā)電等領(lǐng)域又對(duì)高功率、高可靠性的功率器件有強(qiáng)烈的需求。這時(shí)候，東芝在上世紀(jì)九十年代推出的IEGT就成為了市場(chǎng)的寵兒。

據(jù)東芝電子（中國(guó)）有限公司分立器件應(yīng)用技術(shù)部門(mén)高級(jí)經(jīng)理屈興國(guó)介紹，東芝IEGT因?yàn)槠涮厥獾姆庋b設(shè)計(jì)，可以被應(yīng)用到各種嚴(yán)苛的環(huán)境。這讓它在某些領(lǐng)域擁有傳統(tǒng)IGBT沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。

那什么是IEGT呢？這得從上個(gè)世紀(jì)末說(shuō)起。

1980年前后，通用公司的B?賈揚(yáng)?巴利加發(fā)明了IGBT，解決了當(dāng)時(shí)MOSFET和普通雙極功率晶體管無(wú)法解決的問(wèn)題。但隨著產(chǎn)品的發(fā)展，大家發(fā)現(xiàn)了這種新型器件擁有靜態(tài)損耗的問(wèn)題。于是東芝半導(dǎo)體的工程師就在上個(gè)世紀(jì)九十年代率先實(shí)現(xiàn)了柵極注入增強(qiáng)（Injection Enhanced Gate Transistor）的技術(shù)，改進(jìn)了傳統(tǒng)IGBT，并用該技術(shù)的首字母為名，注冊(cè)了專屬的IEGT。也就是說(shuō)IEGT本質(zhì)上其實(shí)也是一個(gè)IGBT。

屈興國(guó)表示，與使用傳統(tǒng)封裝的IGBT相比，東芝的IEGT擁有電流密度高的特性；另外，IEGT控制的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流小，不但能減少系統(tǒng)的損耗，也能延長(zhǎng)元件的壽命；最值得一提的是因?yàn)樾路庋b樣式的引入，IEGT的可靠性等方面得到了很大的提升。

據(jù)介紹，IEGT采用了一種叫做壓接式的封裝，具體做法就是使用兩個(gè)銅板將芯片夾在中間，不用引線鍵合而直接接觸。這種封裝一方面避開(kāi)了傳統(tǒng)IGBT面對(duì)的焊接不穩(wěn)的問(wèn)題；另一方面也借助上下兩塊銅板，解決了芯片的散熱問(wèn)題。如果你覺(jué)得這種散熱還不夠，使用了這種產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模組甚至還可以引入水冷功能，加速散熱；

第三，這種封裝方式還跟多顆器件的串聯(lián)帶來(lái)了便利性。但我們必須申明的一點(diǎn)，雖然這個(gè)連接會(huì)變得更簡(jiǎn)單，但是因?yàn)檫@種串聯(lián)過(guò)程中，對(duì)產(chǎn)品的平整度要求很高，且增加在上面的壓力也會(huì)很大，而東芝方面則通過(guò)加入熱敏紙的方式解決串聯(lián)中可能遇到的問(wèn)題。具體做法就是根據(jù)熱敏紙上受力的表現(xiàn)，調(diào)整串聯(lián)試壓。

再加上采用陶瓷外殼封裝的防爆結(jié)構(gòu)帶來(lái)的加持，東芝的IEGT能夠被廣泛應(yīng)用到包括風(fēng)力發(fā)電、輸配電等對(duì)高壓和高可靠性有嚴(yán)苛需求的多個(gè)領(lǐng)域。

屈興國(guó)告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，東芝IEGT單管目前可以實(shí)現(xiàn)4.5KV和3KA的功率，再加上簡(jiǎn)易的串聯(lián)實(shí)施，這些產(chǎn)品完美匹配中國(guó)柔性直流輸電、直流電網(wǎng)發(fā)展對(duì)器件功率密度和可靠性提出的需求。尤其是柔性直流輸電領(lǐng)域，除了IEGT類(lèi)產(chǎn)品，幾乎沒(méi)有找到其它能滿足需求的器件。

但對(duì)東芝來(lái)說(shuō)，ABB、西碼和中車(chē)在相似器件上的研發(fā)，將會(huì)帶給他們巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。尤其是中車(chē)，最近兩年，他們?cè)谶@方面的進(jìn)展非?？欤屨麄€(gè)市場(chǎng)為之側(cè)目。

毫無(wú)疑問(wèn)，功率器件將會(huì)是未來(lái)不可或缺的一個(gè)重要角色，對(duì)于東芝等廠商來(lái)說(shuō)，如何面對(duì)終端需求，開(kāi)發(fā)出更好的產(chǎn)品，是他們能否把握未來(lái)的一個(gè)關(guān)鍵。