在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中，為我們的生活帶來便利。

功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等，是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心。功率半導(dǎo)體器件種類眾多，按集成度可分為功率IC、功率模塊和功率分立器件三大類，其中功率分立器件中MOSFET、功率二極管、IGBT占比較大，是最主要的品類。

絕緣柵雙極晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是在金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）和雙極晶體管（Bipolar）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型復(fù)合功率器件，具有MOS輸入、雙極輸出功能。IGBT集Bipolar器件通態(tài)壓降小、載流密度大、耐壓高和功率MOSFET驅(qū)動(dòng)功率小、開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)于一身。作為電力電子變換器的核心器件，為應(yīng)用裝置的高頻化、小型化、高性能和高可靠性奠定了基礎(chǔ)。

IGBT功率模塊的發(fā)展趨勢(shì)主要有：

1.更高的功率密度：隨著技術(shù)的發(fā)展，IGBT功率模塊的功率密度將不斷提高；

2.更低的功耗：隨著技術(shù)的發(fā)展，IGBT功率模塊的功耗將不斷降低；

3.更高的可靠性：隨著技術(shù)的發(fā)展，IGBT功率模塊的可靠性將不斷提高；

4.更低的成本：隨著技術(shù)的發(fā)展，IGBT功率模塊的成本將不斷降低。

自IGBT商業(yè)化應(yīng)用以來，作為新型功率半導(dǎo)體器件的主型器件，IGBT在1—100kHz的頻率應(yīng)用范圍內(nèi)占據(jù)重要地位，其電壓范圍為600V—6500V，電流范圍為1A—3600A（140mm x 190mm模塊）。IGBT廣泛應(yīng)用于工業(yè)、4C（通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車電子）、航空航天、國(guó)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。

多功能型的大功率 igbt 驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路除了提供直接驅(qū)動(dòng) igbt 的功能之外，還可以提供 完善的保護(hù)功能，如 hcpl-316j， m57962 等，如圖 2和圖 3所示，它們一般采用混合厚膜 封裝技術(shù)或者采用集成封裝技術(shù)， 可以直接兼容 cmos/ttl 電平。工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一般只需 要配上隔離電源電路，死區(qū)控制電路，邏輯處理電路，門極驅(qū)動(dòng)電阻等，就可以成為一個(gè)較 為完整的大功率 igbt 驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。

目前，世界各大功率半導(dǎo)體公司對(duì)IGBT的研發(fā)熱潮日益高漲，研究步伐和技術(shù)革新日益加快，IGBT芯片的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)廠家有英飛凌（Infineon）、 ABB、三菱（Mitsubishi Electric）、Dynex（中國(guó)南車，CSR）、IXYS Corporation、International Rectifier、Powerex、Philips、Motorola、Fuji Electric、Hitachi、Toshiba等，主要集中在歐、美、日等國(guó)家。因?yàn)榉N種原因，國(guó)內(nèi)在IGBT技術(shù)研究開發(fā)方面雖然起步較早，但進(jìn)展緩慢，特別是在IGBT產(chǎn)業(yè)化方面尚處于起步階段，作為全球最大的IGBT應(yīng)用市場(chǎng)，IGBT模塊主要依賴進(jìn)口。

目前 igbt 的開通電壓一般采用+15v 電壓源驅(qū)動(dòng)， 有人已經(jīng)提出發(fā)展恒流源驅(qū)動(dòng)的方法， 認(rèn)為可以克服 igbt 的“米勒”電容效應(yīng)，使 igbt 的導(dǎo)通更加可靠.igbt 的關(guān)斷電壓從最初的 0 v，到后來的-7v 左右，低頻下普遍使用-15v.

商用IGBT的體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從穿通（Punch Through，PT）到非穿通（Non Punch Through，NPT），再到軟穿通（Soft Punch Through，SPT）的過程，而在穿通結(jié)構(gòu)之前，IGBT的體結(jié)構(gòu)是基于厚晶圓擴(kuò)散工藝的非穿通結(jié)構(gòu)，背部空穴的注入效率很高，由于器件內(nèi)部的寄生晶閘管結(jié)構(gòu)，IGBT在工作時(shí)容易發(fā)生閂鎖，因此很難實(shí)現(xiàn)商用。隨著外延技術(shù)的發(fā)展，引入了N型緩沖層形成穿通結(jié)構(gòu)，降低了背部空穴注入效率，并實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用，但由于外延工藝的特點(diǎn)，限制了高壓IGBT的發(fā)展，其最高電壓等級(jí)為1700V。