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摘要：本文分别从IGBT芯片体结构、背面集电极区结构和正面MOS结构出发，系统分析了大功率IGBT芯片的技术现状与特点，从芯片焊接与电极互连两方面全面介绍了IGBT模块封装技术，并从新结构、新工艺及新材料技术三方面分析了IGBT技术未来的发展方向。

关键词：绝缘栅双极晶体管;芯片;模块;结构;封装技术;

1 引言

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是在金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和双极晶体管(Bipolar)基础上发展起来的一种新型复合功率器件，具有MOS输入、双极输出功能。IGBT集Bipolar器件通态压降小、载流密度大、耐压高和功率MOSFET驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身。作为电力电子变换器的器件，为应用装置的高频化、小型化、高性能和高可靠性奠定了基础[1]。

自IGBT商业化应用以来，作为新型功率半导体器件的主型器件，IGBT在1—100kHz的频率应用范围内占据重要地位，其电压范围为600V—6500V，电流范围为1A—3600A(140mm x 190mm模块)。IGBT广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、国防军工等传统产业领域以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术，因此被称为功率变流产品的“CPU”、“绿色经济之核”。在未来很长一段时间内，为适应降低CO2排放的战略需要，IGBT必将扮演更为重要的角色，是节能技术和低碳经济的重要支点。