从板级防护到器件级防护:上海贝岭推出内置 ESD 保护 IGBT

发布时间:2026-11-11 11:26
作者:AMEYA
来源:上海贝岭
阅读量:179

  一、应用领域

  一在1kW以内、开关频率20kHz以下的白色家电变频驱动场景中,冰箱压缩机、洗衣机变频模组、油烟机风机等设备普遍采用IPM智能功率模块或分立IGBT方案。目前市面上常规650V/6A IPM方案以及分立方案,采用的IGBT芯片大多没有集成 ESD防护能力。ESD静电防护能力基本依赖PCB外围TVS、驱动电阻等分立器件来实现。当前市面上少数同规格带 ESD 的IGBT芯片,大多采用板卡独立TVS器件的方案。

  传统防护方案存在明显短板:板载 TVS 仅能提供系统级静电防护,芯片本身的抗ESD能力不足,无法覆盖量产与终端装配全流程。SMT生产制程中的CDM放电、整机装配时的HBM人体静电,极易造成IGBT器件栅氧损伤,引发器件失效、带来批次质量风险,是白电变频驱动行业长期存在的共性痛点。

  贝岭新一代IGBT采用芯片上内置 ESD保护能力的技术路线,与板载TVS方案形成差异化:板载方案是在板卡独立放置一个TVS器件,在静电防护路径、寄生参数以及可靠性表现上均弱于芯片内置设计ESD保护方案,贝岭方案从芯片源头直接提升IGBT芯片的ESD保护能力。

  面向白色家电低频开关、轻载稳态、长期连续运行、高湿度、电网谐波干扰强的严苛工况,上海贝岭基于第七代Trench FS先进IGBT技术平台,通过精细的沟槽Cell结构设计搭配背面多层场截止层工艺优化,自主研发推出BLG06T65FDL7E 650V/6A内置ESD保护的家电专用IGBT,精准适配白电低频变频细分应用需求。

  产品深度匹配白电≤20kHz低频、长时间稳态运行的核心应用特征,继承前代产品低导通损耗、优异短路耐受能力等优势;芯片从晶圆上集成ESD保护功能,缓解PCB外围分立器件的静电防护压力,大幅降低SMT的CDM放电、装配HBM静电引发的器件失效概率,从源头解决量产与装配环节的静电损伤问题。

  针对白电潮湿、谐波复杂的终端使用环境,器件采用“优化的VLD终端结构+电场优化技术”,抑制高电场集中和高温漏电偏大的现象,削弱电网谐波、潮湿环境带来的长期性能衰减,提升器件长期运行的稳定性与可靠性,适配冰箱、洗衣机、油烟机等全屋白色家电的变频驱动场景,为家电可靠长效稳定运行提供核心功率器件保障。

  二、贝岭BLG06T65FDL7E主要介绍

  BLG06T65FDL7E|650V/6A IGBT(贝岭第 7 代 Trench-FS 平台)

  ▪ 对标国际头部7代产品,采用“差异化沟槽配比+多层深缓冲层复合结构”,优化载流子与电容特性,实现低导通损耗和强的抗EMI能力;

  ▪ 芯片正面设计优化,具备优异短路鲁棒性;

  ▪ VLD 终端+电场优化设计,提升有效芯片面积;

  ▪ 加厚钝化层,支持严苛HV-H3TRB可靠性测试;

  ▪ 耐受高低温、潮湿、电网谐波等复杂工况,保障长期运行可靠性。

从板级防护到器件级防护:上海贝岭推出内置 ESD 保护 IGBT

图1. BLG06T65FDL7E芯片剖面结构图

  BLG06T65FDL7E指标参数 :

从板级防护到器件级防护:上海贝岭推出内置 ESD 保护 IGBT

  ▪ 适配白电≤20kHz 低频应用:白电 20kHz 以内的低频应用,导通损耗占主导,通过牺牲部分开关损耗换取更低 Vcesat,同时芯片集成了低VF的快软恢复二极管;

  ▪ 满足高短路耐受指标:对Eon适度折衷,提升器件短路鲁棒能力;

  ▪ 通过损耗-短路鲁棒性的综合设计权衡,实现和白电应用高度匹配的IGBT产品。

  三、选型表

从板级防护到器件级防护:上海贝岭推出内置 ESD 保护 IGBT

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  01 漏电保护方案中的贝岭“芯”  上海贝岭深耕模拟集成电路和功率器件产品开发,拥有完善的产品研发体系和持续的技术创新能力。我们在能效监测领域不断拓展产品版图,推出覆盖AC型,A型,B型(覆盖A+6)漏电保护器应用的芯片(模块)。  BL系列漏保应用器件对照表:  BL0945  BL0945适用于50/60Hz交流供电场景的AC型漏电信号检测,跳闸精度一致性好,动作延时提供外部硬件调整,SOP8L封装,配合简单的外围电路即可实现可靠的AC型漏电保护方案。  BL0945器件封装示意图与管脚说明:  BL0947  BL0947是A型漏电保护方案专用集成电路,除AC型漏电信号外,还可以覆盖A型(包括0°、90°、135°脉动直流漏电信号),各类型漏电信号跳闸精度一致性好。低静态电流,跳闸输出信号驱动能力强, SOP8L封装兼容市场大多数同类型应用的器件。  在漏电保护方案中应用时前端的零序互感器(ZCT)会检测供电系统的漏电信号,并将其输入至BL0945/BL0947芯片的漏电信号采样管脚;当该漏电信号达到电路设置的额定阈值时,芯片的动作信号管脚(OUT/TRIG)会输出脉冲,直接驱动外部可控硅触发脱扣机构动作,从而切断故障负载。  BL0949M  BL0949M系列是漏电流传感器模块,内部集成了开环磁通门传感器和调制解调控制电路。对各类负载漏电流检测灵敏度高,精度稳定,响应时间短。提供多种塑封形式,可以作为外部漏电流传感器集成在系统中应用,模块提供一个插线接口用于模块供电和信号收发,当模块感应到漏电流达到设定阈值,触发信号管脚(TRIP)推挽输出,为主控端提供告警信号;模块提供一个自检信号输入脚(TEST_IN),系统开机启动时主控端输入一个高电平信号,模块可以利用内部自检线圈完成零电流自校正和漏电流自检,确保现场应用可靠性。  02 漏电保护工作原理简介  用电安全与我们的日常生活息息相关。漏电保护器作为居民配电箱中常见的安全保护装置,主要用于防止因电气线路老化或电器故障导致的意外漏电对人造成伤害。漏电保护器是一种通俗叫法,这类装置在国标GB13955-2017《剩余电流动作保护装置安装和运行》中正式名称是剩余电流动作保护器。正式名称的由来是因为其核心工作原理是检测供电系统中的剩余电流,它指的是进线电流与出线电流的矢量和,用于描述同一时刻供电系统中进线电流与出线电流的“不平衡量”。正常状态下进线电流(Iin)与出线电流(Iout)应方向相反,大小相等,剩余电流为0;异常状态下有漏电流通过非预期途径(如电器金属外壳漏电)流入大地,导致剩余电流不为0。当剩余电流Ig达到漏电保护器阈值时,触发保护机制,切断供电开关。  03 订货信息
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