随着世界范围内能源危机的到来,各国政府都在为经济可持续发展的目的积极推广节能降耗技术。高效节能已经成为未来电子产品发展的一个重要方向。目前,电源能耗标准已经在全球逐步实施,世界各国已对家电与消费电子产品的待机功耗与效率开始实施越来越严格的省电要求。功率半导体器件与功率集成电路在电力、能源、航天及消费类电子领域扮演着不可或缺的角色,因此,功率半导体器件与功率集成电路的研究与开发,具有举足轻重的地位。本论文的主要工作及创新点：1、对功率分立器件IGBT进行了深入研究。重点研究了IGBT的开关特性和安全工作区。通过TCAD工具仿真和流片测试,分析了IGBT开启过程中遇到的共性问题——在IGBT的开启过程中,集电极电压Vce在短时间内出现不降反升的现象。通过调研文献、仿真和测试的对比,作者提出了一种IGBT的开启机制,完美地解释了上述出现的异常现象,并对相关参数进行了仿真,从而提出了降低IGBT开关功耗的新思路。2、设计了一款基于BCD工艺的500V三相马达驱动芯片。针对变频节能空调的应用,开发出具有自主知识产权的500V三相马达驱动智能功率芯片产品。该芯片采用PN结对通隔离,将电源电路、低压控制逻辑电路、20KHz振荡器、PWM控制电路、过热、过流、欠压保护电路,高低端驱动电路、自举二极管以及由六个LDMOS组成的三相半桥驱动电路集成在同一芯片上。因此该芯片高度集成化、小型化以及智能化。相比于Toshiba公司用较为昂贵的SOI工艺设计,本文采用相对便宜并且成熟的BCD外延工艺进行设计,虽然难度较大,但是成本能降低不少,因此可以取代进口,实现国产化。另外,创造性地设计了NLDMOS上管结构,既减少了掩膜板的数量,又节省了芯片面积。