VDMOS功率器件工艺流程是在功率场效应晶体管(VDMOS)的基础上,在其承受高压的飘移区(N型IGBT的N-层)之下增加一层P+薄层引入了电导调制效应,从而较大程度上提高了器件的电流处理能力。IGBT制造流程主要是包括芯片设计,晶圆制造,封装测试;IGBT芯片的制程正面和标准VDMOS差异不大,背面工艺包括:1) 背面减薄;2) 背面注入;3) 背面清洗;4)背面金属化;5) 背面Alloy;这里介绍下IGBT封装的工艺流程及其设备。首先了解下IGBT模块跟单管主要优势有以下几个。多个IGBT芯片并联,IGBT的电流规格更大。多个IGBT芯片按照特定的电路形式组合,如半桥、全桥等,可以减少外部电路连接的复杂性。多个IGBT芯片处于同一个金属基板上,等于是在单独的散热器与IGBT芯片之间增加了一块均热板,工作更可靠。一个模块内的多个IGBT芯片经过了模块制造商的筛选,其参数一致性比市售分立元件要好。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。湖北工业模块自动组装线价位
采用纳米银烧结将Mo柱、SiC芯片和Cu柱连接到基板上。相比合金焊料,烧结银导热性能优异,有助于降低芯片连接层的热阻。可在两侧基板表面分别连接热沉进行双面散热。该双面散热封装模块的结壳热阻只有0.17℃/W,封装耗散功率密度超过200W/cm2,而同电压等级的CreeXHV-9模块的结壳热阻为0.468℃/W,表明该双面散热封装具有明显的热性能优势。为进一步优化双面散热封装器件的热性能,提出了柔性印刷电路板互连的平面封装结构,采用Cu-Mo-Cu(CMC)复合金属块满足绝缘要求。柔性PCB板既可以作为芯片上较小特征的互连,还可以代替传统的母线,缩短功率模块的电气回路长度减小寄生电感。云南一体化IGBT自动化设备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。
一般共晶炉设定的焊接温度根据焊件的热容量大小而高于焊料合金的共晶温度30。~50℃。芯片耐受温度和焊接材料的共晶温度也是共晶时应该注意的问题。如果焊接材料的共晶温度过高,会影响芯片材料的物理化学性质,使芯片失效。因此,焊接材料的选择应考虑涂层的成分和焊接零件的耐受温度。此外,如果焊接材料储存时间过长,表面的氧化层会过厚。由于焊接过程中没有人工干预,很难去除氧化层,焊接材料熔化后留下的氧化膜焊接后会形成空洞。在焊接过程中,在炉腔中加入少量氢气,可以减少一些氧化物的恢复,但[敏感词]使用。
直接导线键合结构(DLB):直接导线键合结构至大的特点就是利用焊料,将铜导线与芯片表面直接连接在一起,相对引线键合技术,该技术使用的铜导线可有效降低寄生电感,同时由于铜导线与芯片表面互连面积大,还可以提高互连可靠性。三菱公司利用该结构开发的IGBT模块,相比引线键合模块内部电感降低至57%,内部引线电阻减小一半。SKiN模块结构也是一种无引线键合的结构,它采用了双层柔软的印刷线路板同时用于连接MOSFET和用作电流通路。为进一步降低寄生效应,使用多层衬底的2.5D和3D模块封装结构被开发出来用于功率芯片之间或者功率芯片与驱动电路之间的互连。IGBT自动化设备提高了功率半导体器件封装的一致性和可靠性。
焊接IGBT功率模块封装结构,自1975年以来,提出了焊接IGBT功率模块的包装,并得到了普遍的应用。其中,直接覆铜陶瓷板由上铜层、陶瓷板和下铜层组成,一方面实现了IGBT芯片和连续二极管的固定和电气连接,另一方面形成了模块散热的主要通道。DBC与芯片和铜基板的连接依赖于焊接材料,芯片与外部端子的连接依赖于超声键接线。此外,为了减少外部水分、灰尘和污染对模块的影响,整个模块被硅胶密封。IGBT功率模块工作过程中存在开关损耗和导通损耗,以热的形式消耗,使IGBT功率模块包装结构产生温度梯度。结构层不同材料的热膨胀系数差异较大,产生循环热应力,使材料疲劳,较终导致IGBT功率模块包装故障。焊接IGBT功率模块的主要故障形式是键线故障和焊接层故障。在实际应用中,由于单个芯片能承受的功率较小,多个芯片通常集成在一起形成功能模块,或驱动集成形成“智能功率模块”。IGBT自动化设备的应用提升了功率半导体模块封装的工艺技术水平,使其适应更高的功率密度和恶劣环境。河南静态测试无功老化测试设备
IGBT自动化设备可实现对动态特性的实时测试和监测。湖北工业模块自动组装线价位
IGBT模块工作如下:1.一般保存IGBT模块的场所,应保持常温常湿状态,不应偏离太大。常温的规定为5~35℃ ,常湿的规定在45~75%左右。在冬天特别干燥的地区,需用加湿机加湿;2. 尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合;3. 在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象,因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方;4. 保管时,须注意不要在IGBT模块上堆放重物;5. 装IGBT模块的容器,应选用不带静电的容器。6. 检测IGBT模块的的办法。湖北工业模块自动组装线价位