智能IGBTS分布式点火系统
智能型IGBT
智能型IGBT可以实现单片集成，将功率和控制电路制作在同一个硅片上。功率芯片和控制芯片也可以分别制作，然后再装进同一个封装中。目前将附加功能的电路元件集成到IGBT功率开关电路中的尝试还很有限，因为这种做法并不是行业的发展趋势。因为功率元件技术（IGBT）和逻辑电路技术（BCD）是很不相容的，这两种技术的集成将导致半导体制作工艺变得复杂而且往往更加昂贵。
英飞凌选择了另一种办法－－使用两种独立的技术。这样做更适合功率开关（IGBT技术）和控制/诊断电路（BCD技术）的最优化、更适合系统以高性价比实现其他必要的功能。依据不同的应用要求，标准的IGBT加上片外的控制/诊断部分，或者智能型IGBT加上集成的控制/诊断电路都可以成为理想的设计方案。带保护的达林顿晶体管（智能型双极晶体管）曾经被应用在一些早期的点火系统中，但这种技术并不能满足先进点火系统对电流和其他方面的要求。
芯片叠加技术在汽车领域已经使用了15年以上。通过利用芯片的第三维方向，智能型IGBT可将需要的所有功能电路装在一个TO-220（或TO-263）封装中。
在现代点火系统中，功率输出级在实现开关功能的同时还实现一些保护和诊断功能，以满足用户和政府的要求。这些功能使得系统能符合排放标准，实现燃料节约，达到更高的舒适度和可靠性。保护和诊断的内容包括以下的方面：限流、关断定时器、电流反馈、电压反馈、无火花关断、过热保护、双向电流接口、离子流信号调节。
这些功能可以部分或全部实现以满足最终端用户的需要和政-- 2007-12-5 23:55:12--> 府的要求。在上述智能型IGBT中，有源齐纳击穿箝位、静电保护和功率开关等基本功能都在底层标准点火IGBT芯片上实现。更为复杂的功能电路则集成在顶层芯片（用BCD工艺制作）中。作为例子，图2表示了部分可用到的功能。
图2，智能型IGBT模块原理图
系统比较
有一些方法可在笔状线圈中实现“智能”。下面研究了三种不同的智能型点火模块设计的例子。
● 在陶瓷衬底上的电子器件（混合型）
标准的IGBT和实现智能特征所需的所有的附加器件以芯片（未封装的芯片）的形式被安装在陶瓷衬底上并连线。完整的系统可以放入合适的封装，或者直接放入线圈体。
● 在PCB上安装电子器件
传统的方法是将经过封装的标准的IGBT和保护器件安放在高温的PCB板上，这样它们就可以按照上面所描述的进行封装了。
● 智能型IGBT
使用片上芯片技术在单个的TO220或TO263封装里安装功率开关和逻辑芯片（为了所有的保护、驱动和诊断功能）。
使用采用片上芯片技术的智能型IGBT只使用了少数的无源器件减少了需要的附加电子器件的数目。相反，标准IGBT则使用外部的驱动和保护电路。器件的减少增加了系统的可靠性，而且减
点火IGBT具有出色的高压特性、强度和高电流处理能力，可以非常好的适合于汽车点火应用。尽管IGBT和诊断电路的结合可以使点火系统更加智能化，但是只有在一个单独的IC封装里实现开关和诊断/保护功能才能使它成为一个智能型IGBT。
随着片上芯片技术的智能型IGBT的实现，使标准SMD封装(TO263)变为可能。智能型IGBT的内置保护功能增加了系统的可靠性，而且它的附加诊断功能满足了用户和政府的需求。
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