功率半导体器件在现代电力控制和驱动系统中发挥着重要作用。IGBT模块和
IPM模块
是其中两个最为常见的器件类型。它们都可以用于控制大功率负载和驱动电机等应用，但是它们的内部结构和功能有所不同，那么IPM、IGBT模块分别是什么意思？下面我们来详细了解它们之间的不同点。
一、IPM模块是什么意思？
IPM（Intelligent Power Module，智能功率模块）是一种功能强大的集成电路模块，可以用于控制和驱动高功率电子设备，如交流电机驱动器、变频器、逆变器等。它是一种高度集成的半导体器件，通常包括功率开关、驱动电路、保护电路和控制电路等多个功能模块。
IPM模块通常包括一个功率MOSFET、IGBT（绝缘栅双极晶体管）或SiC（碳化硅）等开关器件，以及一个驱动电路，用于控制这些开关器件的导通和截止。此外，IPM模块还通常集成有电源电路、电流和
电压传感器
、过温保护和短路保护等功能，可以提供全面的保护措施，以保证高功率电子设备的安全和可靠性。
二、IGBT模块是什么意思？
IGBT模块（Insulated Gate Bipolar Transistor Module）是一种集成了多个IGBT芯片、驱动电路、保护电路等功能的模块化电子元件。它是一种用于高功率电力电子设备中的半导体器件，常用于高压、高电流的交流/直流变换器、逆变器和直流/直流变换器中。
IGBT是一种结合了MOSFET和BJT的特性的半导体器件。它具有低导通电阻和高开关速度的优点，同时也具有BJT器件高电压耐受性和电流承载能力强的特点。因此，IGBT器件被广泛应用于高功率、高频率的电力电子设备中。IGBT模块通常由多个IGBT芯片、驱动电路、保护电路、散热器、连接器等组成。通过内部的绝缘隔离结构，IGBT芯片与外界隔离，以防止外界的干扰和电磁干扰。同时，模块内部的驱动电路和保护电路可以有效地控制和保护IGBT芯片，提高设备的可靠性和安全性。
三、IGBT模块和IPM模块有什么不同？
IGBT模块和IPM模块都是功率电子器件，但它们有以下几点不同：
1、集成度不同
：
I
GBT模块只包含一个IGBT晶体管和一个驱动电路，而IPM模块则集成了多个器件和电路模块，具有更高的集成度。
2、功能不同
：IGBT模块只能实现单一的功率开关功能，而IPM模块集成了多个功能模块，如电源电路、电流和电压传感器、过温保护和短路保护等，能够提供全面的保护和控制功能。
3、应用范围不同
：IGBT模块通常用于单一功率开关控制的场合，如交流电机驱动器、变频器、逆变器等；而IPM模块通常用于多路功率开关控制的场合，如电机驱动器、UPS、电力变换器等。
4、可靠性不同
：IPM模块具有更高的可靠性，因为它集成了多个保护和控制模块，能够全面保护系统免受电压过高、电流过大、过温等异常情况的影响。
5、成本不同
：IPM模块由于集成度更高，功能更全面，因此相对成本也更高，而IGBT模块相对较为简单，成本相对较低。
总的来说，IPM模块是一种更为高级的功率电子器件，相对于IGBT模块具有更高的集成度、更多的功能和更高的可靠性，适用于更为复杂和高级的电力控制系统。而IGBT模块则更为简单和经济，适用于单一功率开关控制的场合。
碳化硅的禁带宽度约为硅基材料的3倍，临界击穿场强约为硅基材料的10倍，热导率约是硅基材料的3倍，电子饱和漂移速率约是硅基材料的2倍。碳化硅材料的耐高压、耐高温、高频特性相较于硅基器件能应用于更严苛的工况，可显著提高效率和功率密度，降低应用端的成本、体积和重量。
根据Yole数据，2021-2027年，全球碳化硅功率器件市场规模将由10.9亿美元增长到62.97亿美元，年复合增长率为34%；其中电动车用碳化硅市场规模将由6.85亿美元增长到49.86亿美元，年复合增长率更是高达39.2%，而电动车（逆变器+OBC+DC/DC转换器）是碳化硅最大的下游应用，占比将由62.8%增长到79.2%，市场份额持续攀升。
电动汽车行业发展至今，行业最关心的是续航里程。影响续航里程的因素有很多，包括电池容量、车身重量、电力系统的电能转化效率等。功率半导体是电能转换的核心，碳化硅功率器件比硅基器件有低导通损耗、高开关频率和高工作耐压等优势，能获得更高的系统电能转换效率，且在使得同等电量情况下，比使用硅基功率器件获得更多的续航里程。因此电动汽车对于碳化硅功率器件的应用需求日益凸显。在电动汽车中，碳化硅功率器件的应用主要为两个方向，一个用于电机驱动逆变器
（电机控制器）
，另一个用于车载电源系统，主要包括：电源转换系统
（车载DC/DC）
、车载充电系统
（OBC）
、车载空调系统
（PTC和空压机）
等方面。
当前，全球碳化硅产业格局呈现美、欧、日三足鼎立态势，碳化硅材料七成以上来自美国公司，欧洲拥有完整的碳化硅衬底、外延、器件以及应用产业链，日本则在碳化硅芯片、模块和应用开发方面占据领先优势。中国目前已具备完整的碳化硅产业链，在材料制备和封测应用等部分环节具有国际竞争力。目前排名在前几位均为国外公司，国内公司尚未形成一定市占率。而在新能源汽车领域，由于我国汽车电动化走在全球最前列，本土市场拉动正在成为国产半导体企业崛起的有利因素。
现在，全球碳化硅企业都在积极开拓汽车市场，主要应用落地包括功率
分立器件
和功率模块。其中，碳化硅芯片的优良特性，需要通过封装与电路系统实现功率的高效、高可靠连接，才能得到完美展现。经过专业的设计和先进的封装工艺制作出来的碳化硅MOSFET功率模块，是目前电动汽车应用的主流趋势。
目前新的设计SiC模块的设计方向是结构紧凑更紧凑，通过采用双面银烧结和铜线键合技术，以及氮化硅高性能AMB陶瓷板、用于液冷型铜基PinFin板、多信号监控的感应端子（焊接、压接兼容）设计，努力往低损耗、高阻断电压、低导通电阻、高电流密度、高可靠性等方向努力。通过好的设计和先进的工艺技术确保碳化硅MOSFET性能优势在设备中得到最大程度发挥。
