IGBT，作为现代轨道交通的得力助手，其内部构造的精妙之处不容小觑。本文将深入探讨以英飞凌PrimePACK 3封装的代表性IGBT模块为例，其包含两个半桥模块，每个模块的规格为1.7kV/1.4kA，堪称电力转换的高效能小巨人。
外观之下，模块的精密布局昭然若揭。外部，我们看到功率和控制端子的稳健对接，而内部，散热是核心。散热基板，或是铜质，或是AlSiC，如同散热的高速公路，确保模块内部的冷静。DBC基板，采用陶瓷绝缘层与铜皮的巧妙结合，既是绝缘屏障，又是导热媒介，它将IGBT芯片紧密连接，确保电流的顺畅流动。
让我们深入到IGBT的微观世界：每个IGBT芯片采用纵向结构，集电极沉稳地坐落在下方，电流从下至上流动，如同设计者精心编织的电流舞曲。在高达100℃的极端条件下，单个芯片能处理高达117.5A的电流，总计1412A，与官方数据严丝合缝。每个IGBT内部集成有11.5Ω的电阻，而DBC间共享的电阻仅为1.6Ω，这正是高效能设计的体现。
Diode芯片则与IGBT形成互补，电流方向相反，阳极向上，其薄如200um的身躯，展现着半导体材料在高压大电流环境中的神奇。IGBT、Diode和DBC之间的连接并非易事，键合线的选择至关重要。铝线虽然成本低廉，但性能稍逊一筹，相比之下，铜线以其卓越的导电性和稳定性成为首选。图12清晰展示了铝键与铜键的对比，揭示了性能差距。
想要深入了解IGBT的运作秘密？请翻阅Infineon官方书籍，那里有详细的结构解析。图13揭示了电流在IGBT中的路径，如同电子世界的导航图，图14则指导您一步步拆解IGBT模块，亲手探索其内在奥秘。
IGBT模块的精密设计，不仅在于它在新能源电动汽车等领域的广泛应用，更在于其内部构造的巧妙融合，每一处细节都关乎性能和效率。铜与铝的巧妙运用，半导体材料的卓越表现，都让IGBT成为现代科技的瑰宝。