射频宽带变压器两种实现方式的研究

实现射频宽带变压器的方式有低功率线性变压器和传输线变压器两种.该文从传统变压器理论和传输线理论入手,分析了影响变压器频率响应曲线的因素,提出设计射频宽带变压器的通用方法,并实际制作了这两种变压器,验证了方法的有效性,通过对测试结果的分析和比较,得到一些改善器件性能的有效方法.     

高功率密度3600A/4500V压接型IGBT研制

该文基于柔性直流输电对大容量压接型绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的应用需求,首创大尺寸方形陶瓷压接外壳、21×21mm2大尺寸高性能IGBT及其配套快速恢复二极管(fast recovery diode,FRD)芯片、独特结构的压接子单元,大幅度降低了芯片损耗、提高了单芯片电流容量;解决压接封装中的压力均衡、芯片均流等关键技术难题,成功研制高功率密度3600A/4500V压接型IGBT,具有导通损耗低、开关能力强、双面散热、失效短路的优点,功率容量与功率密度提高到一个新的水平,满足柔性直流输电应用需求。     

压接型IGBT均流设计

针对压接型绝缘栅双极晶体管（IGBT）内部均流设计,对多芯片压接结构及其压力均衡、压接型IGBT芯片内部均流、子单元间均流等方面进行了研究和优化设计。试验验证了压接型IGBT具有良好的电流关断能力、短路电流能力及反偏安全工作区,器件内部均流状态较好。     

基于传输线变压器的功率合成/分配器的原理与设计

基于传输线变压器的功率合成/分配器具有宽频带、应用频率高、体积小、承受功率大、损耗小的特点,是一种良好的射频器件.本文根据传输线变压器的基本理论,通过分析功率合成/分配电路的两大组成部分--功率合成/分配网络和阻抗匹配网络,分别得到对传输线和磁芯的不同要求.总结出一种设计功率合成/分配器的通用方法,为设计功率合成/分配器提供了理论参考.     

牵引用3 300 V平面栅IGBT栅极台面结构研究

针对机车牵引用3 300 V/1 500 A IGBT功率模块,采用TCAD仿真工具研究了不同栅极结构对器件静态和动态参数的影响。当平面栅IGBT采用栅极台面结构且台面厚度逐渐降低时,器件的静态阻断电压提高,开关损耗降低,但是器件的开关时间增加;此外,关断时过快的dv/dt会引起栅极电压振荡,开启时过快的di/dt会引起很大的电流过冲,导致器件应用的可靠性降低。在机车牵引的应用环境下,IGBT的栅极结构参数需要从电学参数和可靠性两个方面进行折中设计。     

大功率IGBT模块封装中的超声引线键合技术

从超声引线键合的机理入手,对大功率IGBT模块引线的材料和键合界面特性进行了分析,探讨了健合参数对键合强度的影响.最后介绍了几种用于检测键合点强度的方法,利用检测结果对键合参数进行进一步的调整,以实现引线键合工艺最佳化.     

高压大电流(4500V/600A)IGBT芯片研制

提高绝缘栅双极晶体管(IGBT)单芯片电流容量,对减小封装器件芯片并联数、简化封装结构、改善芯片均流至关重要.该文基于高压、大电流、高可靠性IGBT应用需求,通过高压IGBT芯片坚强元胞设计及其协同控制技术实现了元胞之间的开关同步,通过光刻拼版技术解决大尺寸芯片的工艺制造,通过单芯片压接封装验证了大尺寸芯片设计及其性能,探索出一条大尺寸IGBT芯片设计、制造与验证的技术路径.研究开发了全球第一片42mm×42mm大尺寸高压IGBT芯片,攻克了高压IGBT芯片内部大规模元胞集成及其均流控制的技术难题,首次实现了4500V/600A单芯片功率容量,具备优良的动静态特性和更宽的安全工作区,并可以显著提高IGBT封装功率密度与可靠性.     

片式抗EMI低通滤波器的LTCC工艺研究

采用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺实现抗电磁干扰(EMI)低通滤波器,针对在工艺流程中出现的各种问题,通过分析后提出解决方案,经反复实验,成功制作出与设计目标相符合的器件.所总结的工艺经验同样适用于基于LTCC工艺的其他器件.