在股票市場上炒芯片的時候，大家經常會看到“功率半導體”、“IGBT”的字眼。關于IGBT，小編已經寫過很多篇文章了。今天主要來講講什么是功率半導體？IGBT產品又是如何分類的？與芯片又有哪些不同呢？

功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，它利用半導體單項導電的特性改變電子裝置中電壓、頻率、相位和直流交流轉換等。

那么功率半導體又是如何處理電流與電壓的，舉一個很簡單的例子即電動汽車行駛之前需要通過充電樁給汽車充電，電池充滿電后，放電驅動電機，汽車才能夠正常上路行駛，具體如下。

充電過程：充電樁將家用220V的交流電，通過功率器件（IGBT模塊）轉換為36V的直流電，以直流電的形式將電能存儲為鋰電池當中。這里涉及了220V降壓到36V的電壓轉換，以及交流電轉換成直流電的過程。

放電過程：驅動汽車電機需要特定頻率的高壓交流電。汽車內部的功率器件（IGBT模塊），將電池中的36V直流電轉換為特定頻率的600V的三相交流電，驅動電機工作。這里涉及到了將36V電壓增幅到600V、將直流電轉換為單相交流電、將單相交流電轉換為三相交流電這三個過程。

不論是充電過程還是放電過程，均需要功率器件（IGBT模塊）進行電能的轉換以適用不同的應用場景。

除此之外，功率器件（IGBT模塊）在其它應用上也是類似的功能，只不過是電壓、電流、頻率有所區別而已。

功率半導體是半導體的一種，可以分為功率IC和功率分立器件兩大類，其中功率分立器件主要包括二極管、晶閘管、晶體管等產品。

功率半導體和數字芯片，都是利用半導體單向導電的特性在工作，都是通過設計晶圓上的線路來實現某些功能。區別是功率半導體是利用半導體開關的通斷控制電流的方向、電壓與頻率，數字芯片通過半導體的通斷來模擬二進制的0或者1，以此來達到計算的目的。

IGBT即絕緣雙極型晶體管，是由BJT和MOSFET組成的復合功率半導體器件，同時具備MOSFET開關速度高、輸入阻抗高、控制功率低、驅動電路簡單、開關損耗小的優點，和BJT導通電壓低、通態電流大、損耗小的優點。IGBT在高壓、大電流、高速方面有突出的產品競爭力，已經成為功率半導體主流發展方向。

IGBT作為一種新型電力電子器件，是工業控制及自動化領域的核心元器件，其作用類似于人類的心臟，能夠根據工業裝置中的信號指令來調節電路中的 電壓、電流、頻率、相位等，以實現精準調控的目的。因此，IGBT被稱為電力電子行業里的“CPU”，廣泛應用于電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域。

在眾多IGBT產品當中，根據封裝的復雜程度可以分為四種產品，由簡到繁分別為：

1、由晶圓切割而成的IGBT裸片DIE

將一片晶圓進行工藝加工可以生產出許多顆裸片，即DIE。一個8英寸的晶圓可以切割出800到1000片耐受電流在100毫安以內的DIE，或者是200到300片耐受電流200毫安左右的DIE.

2、由單顆DIE封裝而成的IGBT分立器件：

DIE會對應不同的封裝形式，一種就是比較常用的針對中小功率用分立器件，里面只封裝一顆DIE。封裝對應電流能力較小，它適用在消費、工業家電這種領域比較多。

3、由多顆DIE并聯封裝而成的IGBT模塊：

功率更大、散熱能力更強的、適用于高壓大功率平臺的IGBT模塊。現在新能源汽車、主流光伏、高鐵、電力傳輸比較多的大功率場合都是用這種模塊。

4、在IGBT模塊外圍增加其他功能的智能功率模塊（IPM）：

把IGBT模塊加上外面的組件、散熱器、電容，就可以組成一個功能較為復雜的智能功率模塊即IPM。

IGBT可以說是功率半導體皇冠上的明珠，其發揮作用不容小覷。充電樁市場的快速發展亦將推動IGBT等半導體功率器件的需求高速增長。此外，軌道交通、配網建設、直流輸電、工業控制等行業的發展也均將會為其提供較大的需求市場。

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編輯：fqj