从板级防护到器件级防护：上海贝岭推出内置ESD保护IGBT

 应用领域

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。

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。

图1. BLG06T65FDL7E芯片剖面结构图

BLG06T65FDL7E指标参数 ：

▪ 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。

应用典型测试

测试1-器件动静态参数测试

BLG06T65FDL7E静态数据测试表：

BLG06T65FDL7E动态双脉冲测试表：

T=25℃

T=150℃

测试2-器件BVGES & ESD能力

BVGES测试

图2. BVGES测试曲线

HBM测试

CDM测试

器件ESD能力测试：HBM测试G-C、G-E、C-E，±2kV 全部通过；CDM测试COM 全引脚 ±2kV 全部通过。

测试3-器件短路能力

测试条件：Vbus=400V,Vge=15V

图3. 短路测试波形 Vge=15V,T=25℃

测试4-应用带载测试

测试条件：

测试数据：

图4. 系统3倍过载下BLG06T65FDL7E的系统波形

图5. ICE=5A下BLG06T65FDL7E开通波形

图6. ICE=5A下BLG06T65FDL7E关断波形

综上，贝岭BLG06T65FDL7E具有较低的Vce(sat)和VF，栅极击穿特性优于对标竞品，HBM、CDM两项ESD 静电能力测试全部通过，内置ESD保护性能可靠。在应用中BLG06T65FDL7E支持400V母线电压下7μs 短路耐受能力，满足白电电机、压缩机的短路保护需求。栅极驱动波形品质优良，适配常规正压驱动方案，有助于客户降低系统外围防护器件成本。

安规测试

测试1-骚扰功率测试

如下图所示，在主流的应用冰箱板卡上，搭载上海贝岭BLG06T65FDL7E的IGBT产品，依据 EN 55014-1开展30MHz～300MHz频段骚扰功率测试，采用吸收钳法分别采集骚扰信号的准峰值与平均值。测试结果显示，搭载贝岭BLG06T65FDL7E的冰箱板卡在全测试频段内的准峰值均低于标准Table 2b规定的准峰值限值，平均值也满足对应平均值限值要求。

图7. BLG06T65FDL7E骚扰功率测试结果图

测试2-电源线骚扰电压（传导骚扰）测试

如下图所示，在主流的应用冰箱板卡上，搭载上海贝岭BLG06T65FDL7E的IGBT产品，依据EN 55014-1 开展 150kHz～30MHz 电源端传导骚扰测试，通过线性阻抗稳定网络（LISN）采集电源线上骚扰电压，分别测试准峰值与平均值；测试结果显示，样品在全测试频段内准峰值均低于标准规定的准峰值限值，平均值同样满足对应平均值限值要求，无超标频点，该项电源端传导骚扰测试通过。

图8. BLG06T65FDL7E传导骚扰测试结果图

选型表