下面是一张IGBT实物图,可以看出主要的物料有IGBT芯片,二极管,五金件,键合丝,陶瓷基板,外壳等。IGBT模块生产工艺流程如下所示:IGBT模块工艺流程简介:(1)贴晶圆:使用晶圆贴片机将切合的IGBT晶圆和锡片贴装到DBC基板上;IGBT晶圆,上面被分割成一颗颗的正是IGBT芯片。贴片设备会将晶圆上的IGBT芯片自动取下来,放置到固定的衬板上,形成IGBT模块的电路;(2)真空回流焊(一次):根据客户需求,将贴好晶圆的DBC基板送入回流炉中,在炉内进行加热熔化(一次回流炉使用电加热,工作温度245℃,持续工作7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,以此达到焊接目的,需向炉内注入氮气作为保护气以保证焊接质量。甲酸焊接过程化学反应机理如下:HCOOH+MO→M+H2O+CO2。IGBT可以作为放大器,用来放大高频信号。湖南超声波键合机
IGBT的作用:1. IGBT可以用作开关元件来控制电力,如电源的输入和输出;2. IGBT可以作为放大器,用来放大高频信号;3. IGBT可以用于恒定电压输出,可以保持电源的稳定性;4. IGBT可以用于现场可控硅(FACTS),用于调整电力系统的频率、电压和功率;5. IGBT可以用于逆变电路,提供可靠的正弦电压和频率;6. IGBT可以用于电力调节,提供电力调节和监控系统;7. IGBT可以用于电机控制,如三相伺服电机控制系统;8. IGBT可以用于高压电磁转换器,用于电力转换和调节;9. IGBT可以用于电力变换器,用于电力转换和调节;10. IGBT可以用于发电机控制,用于发电机自动控制系统。广东动态测试外壳组装兼容设备IGBT可以用于发电机控制,用于发电机自动控制系统。
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。
IGBT模块动态、静态测试系统是IGBT模块研发和制造过程中重要的测试系统,行业初期由瑞士LEMSYS(Teradyne于2019年完成对LEMSYS的收购)、意大利CREA等国外品牌占据主要市场份额。随着光伏、新能源汽车等场景对IGBT模块需求的快速增长,加之贸易环境等因素,功率半导体行业整体进入了快速国产化的黄金年代。特别是下游客户对其封装后成品的测试要求较高,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,但是该领域的测试系统还处于国产化初期的客户验证阶段,预计2022年将开启全方面国产化进程。在电控模块中,IGBT模块是逆变器的较主要部件。
IGBT的基础拓扑结构是怎样的?,在IGBT模块/单管中,一般统称一单元是IGBT单管,二单元是单个桥臂(半桥),四单元是H桥(单相桥),六单元是三相桥(全桥),七单元一般是六单元+一个制动单元,八单元一般是六单元+制动单元+预充电单元。一个单元由1对、2对或3对FRD+IGBT组成。其中1对,可以是1个FRD+1个IGBT,也可以是1个FRD+2个IGBT等。具体实物可参照下图,这是一个6单元的IGBT模块。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。四川静态测试工业模块自动组装线
IGBT的反应时间一般比MOSFET要快,可以达到1ns-50ns之间。湖南超声波键合机
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!湖南超声波键合机