[發(fā)明專利]IGBT芯片及半導(dǎo)體功率模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010248679.1
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN111273073B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左義忠
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林華微電子股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02M1/00;H02M7/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李莎

1.一種IGBT芯片，其特征在于，所述IGBT芯片上設(shè)置有：工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域；其中，所述IGBT芯片還包括第一表面和第二表面，且，所述第一表面和所述第二表面相對設(shè)置；

所述第一表面上設(shè)置有所述工作區(qū)域和所述電流檢測區(qū)域的公共柵極單元，以及，所述工作區(qū)域的第一發(fā)射極單元、所述電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元，其中，所述第三發(fā)射極單元與所述第一發(fā)射極單元連接，所述公共柵極單元與所述第一發(fā)射極單元和所述第二發(fā)射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開；

所述第二表面上設(shè)有所述工作區(qū)域和所述電流檢測區(qū)域的公共集電極單元；

所述接地區(qū)域設(shè)置于所述第一發(fā)射極單元內(nèi)的任意位置處；

所述電流檢測區(qū)域和所述接地區(qū)域分別用于與檢測電阻連接，以使所述檢測電阻上產(chǎn)生電壓，并根據(jù)所述電壓檢測所述工作區(qū)域的工作電流；

所述電流檢測區(qū)域包括取樣IGBT模塊，其中，所述取樣IGBT模塊中雙極型三極管的集電極和絕緣柵型場效應(yīng)管的漏電極斷開，以得到所述第二發(fā)射極單元和所述第三發(fā)射極單元其中，將IGBT模塊中雙極型三極管BJT的集電極和絕緣柵型場效應(yīng)管MOS的漏電極斷開，并替代包含鏡像電流測試的電路中的取樣IGBT，從而得到包含無柵極驅(qū)動的電流檢測的IGBT芯片的等效測試電路，從而得到所述第二發(fā)射極單元和所述第三發(fā)射極單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT芯片，其特征在于，所述電流檢測區(qū)域設(shè)置在所述工作區(qū)域的邊緣區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT芯片，其特征在于，所述電流檢測區(qū)域的面積小于所述工作區(qū)域的面積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT芯片，其特征在于，所述IGBT芯片為溝槽結(jié)構(gòu)的IGBT芯片。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT芯片，其特征在于，在所述電流檢測區(qū)域和所述工作區(qū)域的對應(yīng)位置內(nèi)分別設(shè)置有多個溝槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述IGBT芯片，其特征在于，在每個所述溝槽內(nèi)填充有多晶硅。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT芯片，其特征在于，在所述第一表面和所述第二表面之間，還設(shè)置有N型耐壓漂移層和導(dǎo)電層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IGBT芯片，其特征在于，所述IGBT芯片的邊緣還設(shè)置有終端保護區(qū)域，其中，所述終端保護區(qū)域包括在所述N型耐壓漂移層上設(shè)置的多個P+場限環(huán)或P型擴散區(qū)；

多個所述P+場限環(huán)或所述P型擴散區(qū)用于對所述IGBT芯片進行耐壓保護。

9.一種半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于，所述半導(dǎo)體功率模塊配置有上述權(quán)利要求1-8任一項所述的IGBT芯片，還包括驅(qū)動集成塊和檢測電阻；

其中，所述驅(qū)動集成塊與所述IGBT芯片中公共柵極單元連接，以便于驅(qū)動所述工作區(qū)域和所述電流檢測區(qū)域工作；以及，還與所述檢測電阻連接，用于獲取所述檢測電阻上的電壓。