[發明專利]IGBT模塊和電路

有效

• 申請號: 201110320319.9
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN102456678A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: H-P.費爾斯爾;F.J.尼德諾斯泰德;T.拉克;H-J.舒爾策
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L29/08;H01L29/06;H02M1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;盧江

1.一種IGBT模塊，包括：

第一IGBT，包括第一半導體襯底、集電極、柵電極、發射電極和在第一襯底中形成的集電極側晶體管，所述集電極側晶體管具有第一增益因子；以及

第二IGBT，包括第二半導體襯底、與所述第一IGBT的集電極電連接的集電極、與所述第一IGBT的柵電極電連接的柵電極、與所述第一IGBT的發射電極電連接的發射電極以及在第二襯底中形成的集電極側晶體管，所述第二IGBT的集電極側晶體管具有與所述第一增益因子不同的第二增益因子。

2.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，所述第一增益因子和所述第二增益因子相差多于10%。

3.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT包括與所述第一IGBT的集電極歐姆接觸的具有第一摻雜濃度的集電極區，并且其中，所述第二IGBT包括與所述第一IGBT的集電極歐姆接觸的具有第二摻雜濃度的集電極區，所述第二摻雜濃度與所述第一摻雜濃度不同。

4.根據權利要求3所述的IGBT模塊，其中，所述第一摻雜濃度超過所述第二摻雜濃度至少50%。

5.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT包括與所述第一IGBT的集電極歐姆接觸的具有第一導電類型的集電極區以及具有第二導電類型的漂移區，并且其中，所述第二IGBT包括與所述第二IGBT的集電極歐姆接觸的具有第一導電類型的集電極區以及具有所述第二導電類型和與所述第一IGBT的漂移區的摻雜濃度相差至少25%的摻雜濃度的漂移區。

6.根據權利要求3所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT的發射電極和集電極區之間存在第一最小距離，并且其中，所述第二IGBT的發射電極和集電極區之間存在第二最小距離，所述第一最小距離和所述第二最小距離相差至少5%。

7.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT包括與所述第一IGBT的集電極歐姆接觸的具有第一導電類型的集電極區、具有第二導電類型的漂移區以及布置在集電極區與所述漂移區之間的具有所述第二導電類型的場終止層，所述場終止層的摻雜濃度高于所述漂移區的摻雜濃度。

8.根據權利要求7所述的IGBT模塊，其中，所述第二IGBT包括與所述第二IGBT的集電極歐姆接觸的具有所述第一導電類型的集電極區、具有所述第二導電類型的漂移區以及布置在集電極區與所述漂移區之間的具有所述第二導電類型的場終止層，所述場終止層的摻雜濃度高于所述第二IGBT的漂移區的摻雜濃度，并與所述第一IGBT的場終止層的摻雜濃度相差至少10%。

9.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，第一和第二集電極側晶體管是pnp晶體管。

10.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT的集電極和發射電極之間存在第一飽和電壓，并且其中，所述第二IGBT的集電極和發射電極之間存在第二飽和電壓，所述第二飽和電壓高于所述第一飽和電壓。

11.根據權利要求10所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT包括與其集電極鄰接布置且具有第一區域的pn結，并且其中，所述第二IGBT包括與其集電極鄰接布置且具有第二區域的pn結，所述第一區域與所述第二區域之間的大小比大于大約0.1。

12.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，所述第一IGBT包括可操作用于承載所述IGBT模塊的負載電流的第一部分的有效區，并且其中，所述第二IGBT包括可操作用于承載所述IGBT模塊的負載電流的第二部分的有效區，所述第一IGBT的有效區的大小處于所述第二IGBT的有效區的大小的大約5%至大約2000%的范圍內。

13.根據權利要求1所述的IGBT模塊，其中，第一IGBT和第二IGBT的總數大于2。

14.一種IGBT模塊，包括：

至少一個第一IGBT，包括第一半導體襯底并具有關斷所述IGBT模塊期間的第一軟化度；以及

與所述至少一個第一IGBT并聯連接的至少一個第二IGBT，所述至少一個第二IGBT包括第二半導體襯底并具有關斷所述IGBT模塊期間的第二軟化度，所述第二軟化度與所述第一軟化度不同。