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自动化设备的应用提升了生产线的生产能力和效率。一体化真空灌胶自动线厂商
对于AMB基板,由于中间有1层活性钎料,其中的Ti元素对附着力起到关键因素,Ti元素与AlN基板反应生成TiN,可以提升金属层的附着力。对于DBC基板,在覆铜过程中Cu箔与微量氧气生成Cu2O,而Cu2O可以与金属Cu形成共晶组织。AlN基板在覆Cu箔之前通常需要对其进行预氧化处理,形成几个μm厚度的Al2O3层,Cu2O与Al2O3可以在高温下生成CuAlO2化合物,因此AlN基板与覆Cu层具有很好的界面结合。TFC基板的附着力主要由浆料内部的玻璃成分决定,高温烧结过程中玻璃软化并与陶瓷基板润湿产生结合,此外软化的玻璃还可以锚接铜粉烧结形成的金属化层,从而使金属化层与陶瓷基板牢固结合。对于DPC陶瓷基板,电镀Cu层与AlN基板之间只有一层Ti薄膜层,该薄膜与陶瓷基板只有物理结合,因此金属层结合力较低。动态测试网带式气氛烤炉厂家动态测试IGBT自动化设备具备高频响应和准确采样能力。
IGBT模块实物长啥样?IGBT模块的标准封装形式是一个扁平的类长方体,下图为HP1模块的正上方视角,较外面白色的都是塑料外壳,底部是导热散热的金属底板(一般是铜材料)。可以看到模块外面还有非常多的端子和引脚,各自有自己的作用:1是DC正,2是DC负;3,4,5是三相交流电的U、V、W接口;6,25,22是集电极的信号端子,7,9,11,13,15,17是门极信号端子;8,10,12,14,16,18是发射极信号端子;19是DC负极信号端子;23,24是NTC热敏电阻端子。
DBC的动态测试,主要目的是在更严苛的测试条件下,将IGBT芯片的不良品提前筛选出来,以降低其制造成本,主要是测试DBC的高温动态参数和高温短路耐受能力。但DBC动态测试相对于模块动态测试来说,难度更大,会涉及到很多新的问题。比如绝缘问题,由于DBC阶段的芯片,表面是暴露在空气中,没有硅凝保护的,有些地方的电极距离不到1mm,在电压高的时候,容易出现放电打火的问题,会损坏芯片;还有氧化的问题,DBC暴露在空气中,在高温条件下,表面易出现氧化变色的情况,影响外观及焊接性能。因此DBC动态测试设备的技术难度也会比模块动态测试设备难度大,国内很少有能制造出这种设备的厂家,若依赖于进口设备,价格也是十分高昂,这也是阻碍国内厂家进行DBC动态测试的一个原因。IGBT自动化设备的动态测试可验证器件在高频环境下的稳定性和响应。
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。IGBT自动化设备推动了IGBT模块技术的发展,使其具备通态压降低、开关速度快等优点。河南专业真空炉
在自动键合阶段,IGBT自动化设备能够精确地进行键合打线,实现电路的完整连接。一体化真空灌胶自动线厂商
IGBT模块工艺流程简介:(1)密封:将半成品与外壳使用点胶及外框组装机进行组装,在外壳点胶(废气产生量较少,可忽略不计),并通过螺钉将外壳安装到铜底板上。该过程使用有机硅密封胶进行点胶;(2)超声波焊接:使用超声波焊接设备将端子与半成品焊接,不使用助焊剂及焊材,属于摩擦焊接;(3)灌封、固化:常温下,使用灌胶机将有机硅凝胶灌注到外壳内(废气产生量较少,可忽略不计),然后使用固化机进行固化。真空下,通过高温(约110~130℃),将有机硅凝胶固化。先将工件放入真空烤箱内,然后关闭烤箱腔体,抽真空,保压一段时间后再充氮气,接着加热至120℃,保温一定时间,待冷却到室温后,再打开烤箱腔体取出工件。固化过程,在高温下有机硅凝胶固化后形成柔软透明或半透明的弹性体,固化过程产生G5固化废气;(4)装盖板:安装盖板;(5)测试:使用测试仪器进行测试。此工序会产生不合格产品;全自动高温阻断测试,是在高温高压情况下考验IGBT的可靠性,(6)包装入库:合格成品包装入库。一体化真空灌胶自动线厂商