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,甚至引导世界的趋势,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模块是新能源汽车较主要的功率器件,之前一直被诸如英飞凌、安森美、赛米控、三菱电机等国外供应商垄断,但随着比亚迪半导体、斯达半导、中车时代、士兰微等国内供应商的崛起,目前在一定程度上已经能够满足国产需求,相信在不久的将来,国内汽车半导体企业会更大更强!绝缘层:它是IGBT的基础,它由一层绝缘层构成,它可以保护IGBT元件免受外界环境的侵蚀和损坏。上海专业真空灌胶自动线
IGBT模块工艺流程简介:(1)超声波清洗:将焊接完成后的半成品置于插针机中,对模块上的针脚进行加盖超声波清洗,主要清洗焊接后针脚上残留的松香。清洗设备有效容积约3.2L,以无水乙醇作为清洁剂,单次清洗约24根针脚,时间约一分钟。(2)真空回流焊(二次):根据客户需求,将键合完的DBC基板送入回流炉中,在炉内进行加热熔化(二次回流炉使用电加热,工作温度245℃,持续工作8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,以此将DBC基板焊接到铜基板上,需向炉内注入氮气作为保护气以保证焊接质量。辽宁专业外壳组装兼容设备IGBT可以用作开关元件来控制电力,如电源的输入和输出。
IGBT模块的生产流程?可以看到IGBT模块横切面的界面,目前壳封工艺的模块基本结构都相差不大。IGBT模块封装的流程大致如下:贴片→真空回流焊接→超声波清洗→X-ray缺陷检测→引线键合→静态测试→二次焊接→壳体灌胶与固化→端子成形→功能测试(动态测试、绝缘测试、反偏测试),贴片,首先将IGBT wafer上的每一个die贴片到DBC上。DBC是覆铜陶瓷基板,中间是陶瓷,双面覆铜,DBC类似PCB起到导电和电气隔离等作用,常用的陶瓷绝缘材料为氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN);真空焊接,贴片后通过真空焊接将die与DBC固定,一般焊料是锡片或锡膏;X-ray空洞检测,需要检测在敢接过程中出现的气泡情况,即空洞,空洞的存在将会严重影响器件的热阻和散热效率,以致出现过温、烧坏、爆裂等问题。一般汽车IGBT模块要求空洞率低于1%;接下来是wire bonding工艺,用金属线将die和DBC键合,使用较多的是铝线,其他常用的包括铜线、铜带、铝带;中间会有一系列的外观检测、静态测试,过程中有问题的模块直接报废;重复以上工序将DBC焊接和键合到铜底板上,然后是灌胶、封壳、激光打码等工序;出厂前会做然后的功能测试,包括电气性能的动态测试、绝缘测试、反偏测试等等。
随着国产IGBT芯片的兴起,越来越多的国产自主IGBT芯片被引入到封装厂,封装成模块并应用到各行各业。目前大部分国产IGBT芯片还未经过大量的市场和时间的考验,在良率和稳定性上会比进口品牌差一些,如果芯片封装成模块之后再去测试动态参数,那么模块测试失效的话,损失会比较大,尤其是电动汽车用的IGBT模块,价格比较昂贵,一般内部为6个单元,如果一个单元失效,那么整个模块报废,封装厂损失较大。那么有没有一种办法,能够将性能有缺陷的IGBT芯片在封装成模块之前提前筛选出来,防止芯片封装到模块之后,失效而导致整个模块报废呢?IGBT具有良好的可靠性,具有抗电磁干扰能力强、抗温度变化性能好和耐久性高等优点,可以长期稳定运行。
模块中多个IGBT芯片之间的连接与多个分立形式的单管进行外部连接相比,电路布局更好,引线电感更小。模块的外部引线端子更适合高压和大电流连接。同一制造商的同系列产品,模块的较高电压等级一般会比IGBT 单管高1-2个等级,如果单管产品的较高电压规格为1700V,则模块有2500V、3300V乃至更高电压规格的产品。IGBT端子焊接机是一种多功能机器。不同产品的超声波焊接工具需要更换相应的产品模具。因此,下一台产品焊机不只需要在线更换超声波模具,还需要几个重要步骤。 许多没有经验的超声波焊机操作人员,用超声波塑料焊模更换超声波焊机,焊接效果差,产品不合格,员工不熟悉操作,往往找不到问题,会说”显然,超声波焊机很好,怎么会突然出现问题呢?事实上,超声波焊机模具更换后,超声波焊机的焊接效果不好,不能达到标准。基本上,超声波焊机没有问题,但在更换模具后,没有正确的调试。随着IGBT模块的自主可控、国产化进程加速,国产测试系统产品需求也逐渐迫切。甘肃动态测试超声波键合机
当绝缘栅极上的电压变化时,它会影响到晶体管的导通,从而控制电流的流动。上海专业真空灌胶自动线
温控工艺曲线参数的确立,共晶焊接方法丰富,应用于高频、大功率电路或必须满足宇航水平要求的电路。影响焊接效果的关键因素是焊接过程中的热损耗、热应力湿度、颗粒和冲击或振动。热损伤会影响薄膜设备的性能;湿度过高可能导致粘连、磨损和附着;无效的热部件会影响热传导。共晶较常见的问题是底座(HeaterBlock)温度低于共晶温度.在这种情况下,焊接材料仍然可以熔化,但芯片背面的镀金层没有足够的温度扩散,操作者很容易误以为焊接材料的熔化是共晶。另一方面,长时间加热底座会对电路金属造成损坏,这表明控制共晶时的温度和时间非常重要。由于上述原因,设置温度曲线是共晶的重要因素。上海专业真空灌胶自动线