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来源: 发布时间:2024年04月08日

对于IGBT模块,模块的外部是外壳和金属端子。内部不只有芯片、绑定线、DBC绝缘陶瓷衬底,还有焊接层。我们通常称之为机械连接。如何检测这些机械连接的质量?超声波断层扫描成像技术派上了用场。功率模块是实现绿色能源转换的重要组成部分。作为使用频率[敏感词]的电源转换芯片,绝缘门极晶体管是故障频率[敏感词]的装置,大量研究了其故障机理和检测方法。可靠的包装是IGBT功率模块可靠性的重要组成部分,为芯片工作提供稳定的电气连接、良好的绝缘性和充分的抗干扰能力。在EV、HEV等产业普及的大力推动下,国内IGBT市场需求快速持续增长。福建真空灌胶自动线

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在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,较好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查,一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。福建真空灌胶自动线IGBT可以用于电力变换器,用于电力转换和调节。

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功率半导体主要被用作半导体开关,分类中被大家所熟知的非IGBT这个主流大佬莫属了,现在火热的电动汽车领域中也有着其身影,那么IGBT是什么呢?这里就为大家科普一下IGBT入门知识。IGBT的定义,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管,是具有高电流、高电压、高效率的半导体电源控制元件,也是一种电力电子元件的综合体,是MOSFET(场效应晶体管)和BJT(Bipolar Junction Transistor,双极晶体管)的结合体,它具有MOSFET的优良特性,如可控性高、漏电流小、驱动电流小、开关速度快等,又具有BJT的优良特性,如具有较高的电流密度、较高的正向电压限制等,它能够实现大电流大电压的开关控制,被普遍应用于电力控制系统中。

电迁移、电化学腐蚀和金属化重构,IGBT功率模块芯片顶部有一层Al金属薄膜,用于与外界连接。在电流和温度梯度的作用下,Al金属离子会沿着导体移动,如沿键合线移动,产生净质量运输,导致薄膜上出现空洞、小丘或晶须。随着设备的老化,硅胶的气密性降低,外部物质与Al金属薄膜接触,导致电化学腐蚀。常见的有Al自钝化反应、单阳极腐蚀电池反应和与污染的离子反应。金属化重建是由于Al和芯片上SiO2的CTE值相差两个数量级,导致界面循环应力,Al原子扩散,导致丘陵、晶须和空洞,较终导致塑性变形和裂纹。上述因素导致的Al膜失效会加剧键合点的疲劳,较终导致键合线脱落或电场击穿失效。汽车IGBT模块测试标准主要参照AEC-Q101和AQG-324,同时车企会根据自己的车型特点提出相应的要求。

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IGBT主要的物料有IGBT芯片,二极管,五金件,键合丝,陶瓷基板,外壳等。IGBT模块生产工艺流程:IGBT模块工艺流程简介:(1)贴晶圆:使用晶圆贴片机将切合的IGBT晶圆和锡片贴装到DBC基板上;IGBT晶圆,上面被分割成一颗颗的正是IGBT芯片。贴片设备会将晶圆上的IGBT芯片自动取下来,放置到固定的衬板上,形成IGBT模块的电路(2)真空回流焊(一次):根据客户需求,将贴好晶圆的DBC基板送入回流炉中,在炉内进行加热熔化(一次回流炉使用电加热,工作温度245℃,持续工作7分钟左右), 以气态的甲酸与锡片金属表面的氧化物生成甲酸金属盐,并在高温下裂解还原金属,以此达到焊接目的,需向炉内注入氮气作为保护气以保证焊接质量。甲酸焊接过程化学反应机理如下:HCOOH+MO→M+H2O+CO2。IGBT的热效应比MOSFET要小,可以达到20°C-150°C之间。福建真空灌胶自动线

IGBT的功率范围一般在1W-15MW之间。福建真空灌胶自动线

wafer阶段测试。目前wafer阶段测试,大部分晶圆厂或封装厂采用的都是静态测试。但是静态测试的条件比较有限,IGBT只能在低电压大电流或者高电压小电流的条件下工作,对芯片的筛选能力有限。而动态测试条件下,IGBT要在高电压和大电流下开通和关断,对其性能要求更加严苛,筛选标准更严格,若再配合高温短路测试,则筛选能力大幅提高。但是针对wafer的动态测试技术难度很高,实现起来非常困难,且测试设备极其昂贵,也不容易买到。所以wafer阶段的动态参数测试,现阶段不容易实现。福建真空灌胶自动线