IGBT 与 MOSFET 的工作原理区别

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件，其工作原理是通过在栅极和发射极之间施加电压来控制集电极和发射极之间的电流。当栅极电压超过阈值时，IGBT导通，允许电流从集电极流向发射极。 MOSFET（金属-氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理是利用栅极电压来控制源极和漏极之间的导电沟道的形成和消失。当栅极电压高于阈值时，在栅极下方形成导电沟道，电流可以从源极流向漏极。 IGBT的工作原理特点：

• 结合了MOSFET的栅极控制特性和双极型晶体管的大电流特性。

• 内部存在PN结，导致其导通特性相对复杂。 MOSFET的工作原理特点：

• 仅由多子承担电荷运输，没有存储效应，容易实现极短的开关时间。

• 栅极与源极、漏极之间由绝缘层隔离，控制信号的输入阻抗高。

IGBT 与 MOSFET 的性能特点区别

导通特性： IGBT因为集电极发射极之间的PN结，导致导通特性相对较慢。而MOSFET具有快速导通和关断速度，由于其低开启电阻和小的失效电压，能够快速地导通和关断电流。 开关特性： 在高频开关应用中，MOSFET具有更低的开启和关断损耗，因此在高频开关电路中更加适合使用。IGBT相对较慢的开关速度导致开关损耗较高，不适合高频开关。 功率损耗： MOSFET由于其导通电阻较低，功率损耗也相对较低。而IGBT的导通电压较高，因此功率损耗也相对较大。 效率： 由于MOSFET的开启电阻较小，可以获得更高的效率。而由于IGBT的导通特性较差，效率相对较低。 温度特性： MOSFET在高温环境下的导通电阻会增加，而IGBT在高温环境下的导通特性基本不会受到影响。

IGBT 与 MOSFET 的应用场景区别

IGBT的应用场景： IGBT在处理高电压和大电流时表现出色，适用于高功率应用，如电力电子转换器、大型电机驱动、电网操作、电机驱动、电压调整、电动汽车等领域。 MOSFET的应用场景： MOSFET在低至中等功率的应用中更具优势，例如在便携式设备、电池驱动设备的系统中，以及高频电源、射频应用、开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域。

IGBT 与 MOSFET 的结构差异

IGBT结构： IGBT是由P型区和N型区被分别放置在一个PNPN结构中，然后通过MOSFET的栅极进行控制。 MOSFET结构： MOSFET是由金属氧化物半导体场效应管构成的，栅极由氧化物隔离。 结构导致的性能差异：

• 由于结构不同，IGBT输入电压高，MOSFET输入电压低。

• MOSFET的栅极电容较小，所需的驱动电流也较小，开关速度快。而IGBT需要极高的驱动电流才能反转，转换速度相对较慢。

• IGBT的导通电阻相对较小，MOSFET则具有较大的开关阻抗，导通电阻大。

IGBT 与 MOSFET 市场现状对比

根据市场现状，MOSFET和IGBT栅极驱动器市场丰富，适用于低压或高压（高达1500V）应用。系统级封装（SiP）解决方案集成了高侧和低侧栅极驱动器以及基于MOSFET的功率级，适合用于需要更高集成度和更低开发成本的工业市场。 2022年全球MOSFET和IGBT栅极驱动器市场销售额达到了16亿美元，预计2029年将达到24亿美元，年复合增长率（CAGR）为5.5%（2023-2029）。栅极驱动器正在向更先进的电流隔离技术转移，同时进入集成电路、智能功率模块（IPM）和即插即用栅极驱动器板市场，从MOSFET和IGBT走向新的功率半导体材料器件，如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。

IGBT芯片封装清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

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