IGBT模块究竟如何工作？在电控模块中，IGBT模块是逆变器的中心部件，总结其工作原理：通过非通即断的半导体特性，不考虑过渡过程和寄生效应，我们将单个IGBT芯片看做一个理想的开关。我们在模块内部搭建起若干个IGBT芯片单元的并串联结构，当直流电通过模块时，通过不同开关组合的快速开断，来改变电流的流出方向和频率，从而输出得到我们想要的交流电。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，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）。通过自动化设备，IGBT模块的工作原理得以实现，确保快速开断和电流流向的精确控制。一体化工业模块自动组装线厂家直销
功率器件正呈现出高频、高压、高功率以及高温的发展特点。同时这些特征也对功率器件封装提出了巨大挑战，需要考虑到封装结构、封装材料和封装工艺的可行性和适配性，这些涉及到器件的封装电感、芯片散热和电气绝缘等问题，倘若这些不能够很好的得到解决，就会对器件的热学、电学、机械性能和可靠性产生极大的影响，甚至导致器件的失效。尤其是在目前功率器件高电压、大电流和封装体积紧凑化的发展背景下，封装器件的散热问题已变得尤为突出且更具挑战性。一体化工业模块自动组装线厂家直销动态测试IGBT自动化设备能够模拟真实工作环境下的各种负载情况。
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。
现有press-pack封装包括直接压力接触和弹性接触两种方式，但都需要大的芯片面积且需要对芯片上层金属化进行特殊设计。SiC芯片面积比硅芯片小，芯片表面常采用铝进行金属化。为实现压力接触，采用被称作“Fuzzbuttons”的柔性微型压针插入到薄的插接体中，以产生均匀的压力分布，并使引入的寄生电感更小。该press-pack夹在两个液冷微通道散热器之间，SiC芯片连接在金属钼底板上。带有“Fuzzbuttons”微型柔性压针的压力接触插接体将SiC芯片的源极和栅极连接到上部基板。该多层结构的上基板将芯片的源极和上部铜板连接，并为栅极驱动器提供栅极和开尔文源极端子。IGBT自动化设备在生产中起到关键作用，实现了IGBT模块的高效封装。
通过PCB板和DBC上铜层的层叠电流路径可抵消掉部分内部电感。从封装结构上看，虽然取消了键合线，但芯片的连接方式没有改变，芯片通过铜针连接到PCB板，采用环氧树脂进行整体密封，这也使得器件无法通过PCB板散热，只能通过基板侧进行散热。被称作PowerStep的无键合线互连功率器件封装，适用于600~1700V的器件封装。采用大面积薄金属板与芯片电极连接，金属板上刻有与芯片焊盘形状和尺寸相匹配的特征图案。取消键合线使封装外形更薄，可有效降低电感。同时，省略了底板，降低了重量、体积、成本和封装的复杂性。相比一次只能焊接一个点位的键合线连接，金属板可通过焊料、烧结膏或其他连接材料一次性连接到芯片焊盘上。通过功能测试，IGBT自动化设备能够检验产品的性能，确保符合工厂标准。一体化工业模块自动组装线厂家直销
通过自动化设备，IGBT模块的封装过程更加高效、准确。一体化工业模块自动组装线厂家直销
4种AlN基板功率循环耐测试：为了更好地评估AlN覆铜板耐久性和寿命，将4种AlN覆铜板以常规工艺封装成IGBT模块，用硅胶进行密封保护，恒定功率为1200A/3.3kV、0~85000次循环测试，验证4种AlN覆铜板IGBT模块的功率循环可靠性。器件的起始温度T0设置为45℃，Tc为循环后的温度，相对热阻Rr下式计算，可得AMB陶瓷基板IGBT模块在7万次功率循环后，模块温度为50℃，相对热阻＜15%，满足电力电子器件特别是高压、大电流IGBT模块可靠性要求（相对热阻＜15%）。DBC陶瓷基板IGBT模块在4万次循环前，相对热阻保持在15%以内，超过4万次，模块温度逐渐增高，相对热阻（＞15%）超出了可靠性要求。DPC陶瓷基板在1万次相对热阻为22%，器件受到破坏，在3万次循环后器件完全失效。TFC陶瓷基板在2万次循环后相对热阻为33%，器件受到破坏，4.5万次循环后器件完全失效。一体化工业模块自动组装线厂家直销
