山西工业模块自动组装线

采用烧结银工艺将芯片倒装烧结到DBC基板上，芯片背面采用铜夹连接，铜夹上连接散热器，形成芯片上表面的热通路。采用聚合物热界面材料在模块的上下表面连接两个陶瓷散热器，进行双面散热。由于芯片倒装键合面积只占芯片面积的很小一部分，接触面积较小成为限制该封装散热性能的关键。该封装中倒装芯片键合层和铜夹连接层对模块热性能的影响比连接散热器的热界面材料的影响更加明显。增大倒装芯片的键合面积有助于降低倒装芯片键合层的热阻，有利于降低芯片结温。研究表明，通过增大芯片电极金属化面积，如将芯片电极面积占比从22%提高到88%，采用倒装键合，芯片结温可降低20-30℃。建议可以通过采用扩大芯片电极金属化面积，增大键合面积的方式来降低热阻。IGBT自动化设备为动态测试提供了可靠的电源和载荷控制。山西工业模块自动组装线

汽车IGBT模块测试标准下功率循环和温度循环作为表示的耐久测试，要求极为严格，例如功率循环次数可能从几万次到十万次不等。主要目的是测试键合线、焊接层等机械连接层的耐久情况。测试时的失效机理主要是，芯片、键合线、DBC、焊料等的热膨胀系数不一致，导致键合线脱落、断裂，芯片焊层分离，以及焊料老化等。随着国内新能源汽车产业的快速发展，产业链上游大有逐步完成国产替代，甚至带领世界的趋势，诸如整车品牌、动力电池、电池材料等等已经走得比较靠前，而汽车电控IGBT模块是新能源汽车主要的功率器件。山西工业模块自动组装线动态测试IGBT自动化设备对产品出厂前的检验提供了支持。

功率器件封装结构散热设计原则：针对功率器件的封装结构，国内外研究机构和企业在结构设计方面进行了大量的理论研究和开发实践，多种结构封装设计理念被国内外研究机构提出并研究，一些结构设计方案已成功应用在商用功率器件上。功率器件自身的属性及其特殊的服役环境决定了封装器件内部总是受到电场、热以及应力等多种场效应相互耦合的综合作用。功率器件的结构设计，应首先要满足电气绝缘要求，在此基础上兼顾结构设计对封装散热、芯片及封装各部件间受力等其他方面的影响。

目前商用的SiC肖特基二极管受限于传统塑料封装形式，其额定工作结温上限只能达到175℃。现有SiC器件的封装仍主要采用焊接封装，考虑到芯片绝缘和隔离外界环境的目的，封装模块内部灌封有完全覆盖芯片表面的热导率较低的硅凝胶，硅凝胶上层为空气，该封装形式也使得这种从上向下的热传导成为芯片产生热量的散热通道。为了充分利用SiC器件高结温的优势，发挥SiC器件的潜力，开发新的便于芯片散热的封装结构，为芯片封装提供高效的散热路径，达到降低芯片结温，提升器件整体性能的目的，非常有必要改进现有的传统功率器件封装技术，开发新型功率器件封装结构。由此，通过增加封装器件的散热路径来提高器件散热能力的方法也就很自然的被提出。在高低温冲击检验中，IGBT自动化设备能够模拟恶劣环境下的工作条件，保证产品性能。

IGBT模块是新一代的功率半导体电子元件模块，诞生于20世纪80年代，并在90年代进行新一轮的升级，通过新技术的发展，现在的IGBT模块已经成为集通态压降低、开关速度快、高电压低损耗、大电流热稳定性好等等众多特点于一身，而这些技术特点正式IGBT模块取代旧式双极管成为电路制造中的重要电子器件的主要原因。近些年，电动汽车的蓬勃发展带动了功率模块封装技术的更新迭代。目前电动汽车主逆变器功率半导体技术，表示着中等功率模块技术的先进水平，高可靠性、高功率密度并且要求成本竞争力是其首先需要满足的要求。动态测试IGBT自动化设备可精确测量器件的开关速度和损耗。山西工业模块自动组装线

IGBT自动化设备通过动态测试可以提高产品的可靠性和寿命。山西工业模块自动组装线

针对氮化铝陶瓷基板的IGBT应用展开分析，着重对不同金属化方法制备的覆铜AlN基板进行可靠性进行研究。通过对比厚膜法、薄膜法、直接覆铜法和活性金属钎焊法金属化AlN基板的剥离强度、热循环、功率循环，分析结果可知，活性金属钎焊法制备的AlN覆铜基板优于其他工艺基板，剥离强度25MPa，（-40~150）℃热循环达到1500次，能耐1200A/3.3kV功率循环测试7万次，满足IGBT模块对陶瓷基板可靠性需求。在电力电子的应用中，大功率电力电子器件IGBT是实现能源控制与转换的中心，普遍应用于高速铁路、智能电网、电动汽车与新能源装备等领域。随着能量密度提高，功率器件对陶瓷覆铜基板的散热能力和可靠性的要求越来越高。山西工业模块自动组装线