上海专业真空炉

时间:2024年05月19日 来源:

wafer阶段测试。目前wafer阶段测试,大部分晶圆厂或封装厂采用的都是静态测试。但是静态测试的条件比较有限,IGBT只能在低电压大电流或者高电压小电流的条件下工作,对芯片的筛选能力有限。而动态测试条件下,IGBT要在高电压和大电流下开通和关断,对其性能要求更加严苛,筛选标准更严格,若再配合高温短路测试,则筛选能力大幅提高。但是针对wafer的动态测试技术难度很高,实现起来非常困难,且测试设备极其昂贵,也不容易买到。所以wafer阶段的动态参数测试,现阶段不容易实现。IGBT可以用于电力调节,提供电力调节和监控系统。上海专业真空炉

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DBC阶段测试。将IGBT芯片从wafer上取下来,焊在DBC上,再进行一次绑线,将芯片的G、C、E极与DBC上预留的绑线位通过金属线连接起来,此时的IGBT状态,我们可称之为DBC阶段。如果在DBC阶段就对IGBT进行测试筛选,将性能不良的芯片筛选出来,那么封装成IGBT模块以后,模块的不良率会较大程度上降低。而DBC阶段的IGBT成本较大程度上低于IGBT模块,比如一个450A的62mm模块,内部分为上下两个桥臂,有2个IGBT单元,每个IGBT又是由2个IGBT芯片并联而成(通过DBC的形式并联,每颗芯片焊在一块DBC上),那么一个模块里面就相当于有4块DBC。山东一体化DBC底板贴装机IGBT是功率半导体的一种,它是电子电力装置和系统中的“CPU”、高效节能减排的主力军。

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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。

2018年中国市场IGBT模块需求为7898万,但国内产量只为115万,供需缺口巨大。据业内人士透露,IGBT总体市场规模将保持每年10%以上的增长率,主要受益于新能源汽车产业的发展。IGBT以上市公司斯达半导体为例,2016年至2018年,增长率将远高于此。许多国内公司IGBT主营企业实现了快速增长。特别是在贸易战洗礼后,越来越多的下游制造商开始尝试接受国内制造商IGBT,这是国产的IGBT更多的试错机会促进了国内的发展IGBT技术迭代,让国产IGBT进入良性迭代循环的过程。IGBT国内替代已进入快速增长期,越来越多的中小客户完成了高比例的产业化。在工业和部分细分领域,国产化率已达到50%以上。IGBT是将晶体管的特性和开关电路的特性结合在一起,让它成为一种可以控制电流的新型电子元件。

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焊接 IGBT 功率模块封装失效机理:键合线失效,一般使用 Al 或 Cu 键合线将端子与芯片电极超声键合实现与外部的电气连接,两种材料均与 Si 及Si 上绝缘材料,如 SiO2 的 CTE 差别较大。当模块工作时,IGBT 芯片功耗以及键合线的焦耳热会使键合线温度升高,并在接触点和键合线上产生温度梯度,形成剪切应力。长时间处于开通与关断循环的工作状态,产生应力及疲劳形变累积,会导致接触点产生裂纹,增大接触热阻,焦耳热增多,温度梯度加大较终导致键合线受损加剧,形成正向反馈循环,较终导致键合线脱落或断裂。研究表明,这些失效是由材料 CTE 不匹配导致的结果。键合线断裂的位置出现在其根部,这种根部断裂是键合线失效的主要表现。一些研究指出,可以通过优化键合线的形状来改善其可靠性。具体而言,键合线高度越高、键合线距离越远,键合线所受应力水平越低,可靠性越高。IGBT 的优点:有良好的负载特性,控制输出电压、电流均稳定可靠,开关损耗小。云南非标真空封盖自动线

IGBT在工业自动化控制、机器人控制、工业机器人、伺服控制等领域有着重要的应用。上海专业真空炉

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。上海专业真空炉

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