创新性的横向弹簧针端子和Mo柱互连解决了现有标准化封装在功率密度和热性能方面的不足,提供芯片顶部和底部的热通路,从而提高散热能力。采用烧结银将芯片连接在两个高导热AlN陶瓷DBA基板之间,通过Mo柱将芯片的源极和栅极连接到上基板,减轻了热机械应力,改善了可靠性。Cu柱支撑封装两侧的基板,并为横向弹簧针端子提供安装表面,横向弹簧针穿过3D打印的外壳将模块连接到高压PCB母线。外壳和弹簧针端子之间采用硅胶垫圈密封,防止密封剂泄漏。将器件安装在两个PCB母线之间,可以实现高密度集成和高度模块化。动态测试IGBT自动化设备对产品出厂前的检验提供了支持。江苏网带式气氛烤炉价位
通过改变导通路径上的几何形状,增大接触面积,有效降低了高压下导电路径的寄生电感和电阻。该薄板可采用具有良好导电和导热性能的金属铜等制成,大的接触面积也有利于芯片热量的传导,提高散热能力。考虑到接触界面热膨胀系数的匹配性,可采用CuMo或CuW合金代替铜。金属板连接比相同电流下的键合线连接具有更低的焦耳热。采用6根300μm铝线键合封装和采用PowerStep封装的模块热性能对比,同样100W的芯片耗散热,PowerStep封装模块结壳热阻降低10%。采用铝键合线封装,通入25A电流产生的焦耳热使铝线产生了6℃的温升;而采用PowerStep封装,通入电流是铝线键合的4倍,而产生的焦耳热温升只是前者的三分之一,充分表明PowerStep封装在降低热耗散方面更具优势。非标共晶真空炉怎么样通过激光打标,IGBT自动化设备能够在模块表面添加必要的标识和信息。
封装结构散热类型:以传统半导体Si芯片和单面散热封装为表示的常规封装器件获得了良好的发展和应用,技术上发展相对比较成熟。但随着对更高电压等级更高功率密度需求的不断增长,传统应用于Si器件的封装技术已不能够满足现有发展和应用的要,目前传统Si基芯片的至高结温不超过175℃,温度循环的范围至大不超过200℃。相比Si器件,SiC器件在导通损耗、开关频率和具有高温运行能力方面具有明显的优势,至高理论工作结温更是高达600℃。若采用现有Si基封装技术,那么以SiC为表示的宽禁带半导体将无法充分发挥其高温运行的能力。
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。IGBT自动化设备在封装过程中减少了人工操作的错误风险。
SiC宽禁带半导体功率器件更高的开关频率,可以降低无源器件的重量,占用的封装体积也更小,因此可以提高功率器件的功率密度,同时SiC器件具有更高的热导率,可以更高效的把芯片耗散热排出。然而,SiC器件越来越高的电压等级和开关速度也给器件封装带来巨大的挑战。目前现有封装技术的不适配是摆在高压SiC器件应用面前的一道屏障。SiC芯片尺寸小,厚度更薄,而电压等级提高,需要特别关注封装中涉及芯片、基板以及输出端子等薄弱点的电气绝缘问题,如10kVSiCMOSFET的芯片厚度只有100μm,平均电场强度达到100kV/mm,而对于1.7kV的SiIGBT,芯片厚度为210μm,而平均电场强度只有8.1kV/mm。IGBT自动化设备在制造IGBT模块时具备良好的成本竞争力。辽宁一体化DBC底板贴装机
在自动贴片过程中,IGBT自动化设备能够高效地完成芯片的贴装工作。江苏网带式气氛烤炉价位
TFC金属化是一种在AlN陶瓷基板上制作铜膜的过程,它通过使用铜浆料和丝网印刷技术,将铜浆料均匀地涂布在基板上。在涂布完成后,通过850℃真空烧结处理,使铜膜与基板牢固结合,并形成TFC覆铜AlN基板。DBC金属化则是一种将AlN基板与铜箔进行冶金结合的制作方法。首先将AlN基板与铜箔精确对齐,然后将它们装配在一起,施加一定的压力。随后,在控制炉内氧分压的情况下,将温度加热至1065℃,使得铜箔表面的氧化物薄层与AlN基板表面氧化产生的三氧化二铝(Al2O3)发生化学反应,生成一种称为CuAlO2的化合物。这种化合物将铜箔和AlN基板紧密地结合在一起,形成冶金结合。而AMB金属化是一种在AlN表面制作铜膜的另一种方法。首先,在AlN表面涂布一层含有银(Ag)、铜(Cu)和钛(Ti)的焊膏,然后覆盖一层铜箔。接下来,将样件置于真空环境中,加热至890℃并保持一段时间,这样就可以使AlN表面上的焊膏与铜箔发生反应,形成一层坚固的铜膜。这样制作的覆铜AlN基板具有良好的导热性能,可用于高功率电子器件的封装。江苏网带式气氛烤炉价位