上海专业IGBT自动化设备

TFC金属化是一种在AlN陶瓷基板上制作铜膜的过程，它通过使用铜浆料和丝网印刷技术，将铜浆料均匀地涂布在基板上。在涂布完成后，通过850℃真空烧结处理，使铜膜与基板牢固结合，并形成TFC覆铜AlN基板。DBC金属化则是一种将AlN基板与铜箔进行冶金结合的制作方法。首先将AlN基板与铜箔精确对齐，然后将它们装配在一起，施加一定的压力。随后，在控制炉内氧分压的情况下，将温度加热至1065℃，使得铜箔表面的氧化物薄层与AlN基板表面氧化产生的三氧化二铝（Al2O3）发生化学反应，生成一种称为CuAlO2的化合物。这种化合物将铜箔和AlN基板紧密地结合在一起，形成冶金结合。而AMB金属化是一种在AlN表面制作铜膜的另一种方法。首先，在AlN表面涂布一层含有银（Ag）、铜（Cu）和钛（Ti）的焊膏，然后覆盖一层铜箔。接下来，将样件置于真空环境中，加热至890℃并保持一段时间，这样就可以使AlN表面上的焊膏与铜箔发生反应，形成一层坚固的铜膜。这样制作的覆铜AlN基板具有良好的导热性能，可用于高功率电子器件的封装。IGBT自动化设备的应用提升了生产线的生产能力和效率。上海专业IGBT自动化设备

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。河南静态测试工业模块自动组装线IGBT自动化设备的动态测试有助于提前发现潜在的故障和不良。

针对氮化铝陶瓷基板的IGBT应用展开分析，着重对不同金属化方法制备的覆铜AlN基板进行可靠性进行研究。通过对比厚膜法、薄膜法、直接覆铜法和活性金属钎焊法金属化AlN基板的剥离强度、热循环、功率循环，分析结果可知，活性金属钎焊法制备的AlN覆铜基板优于其他工艺基板，剥离强度25MPa，（-40~150）℃热循环达到1500次，能耐1200A/3.3kV功率循环测试7万次，满足IGBT模块对陶瓷基板可靠性需求。在电力电子的应用中，大功率电力电子器件IGBT是实现能源控制与转换的中心，普遍应用于高速铁路、智能电网、电动汽车与新能源装备等领域。随着能量密度提高，功率器件对陶瓷覆铜基板的散热能力和可靠性的要求越来越高。

要实现双面散热，需要对芯片的两个表面实现面连接，这样才能在芯片两侧形成两个平面，实现两个热通路。另一种实现面连接的方式是在芯片的两侧均采用DBC基板连接。通过采用“Planar-bond-all，(PBA)”的功率模块封装方法可以在芯片的上表面实现大面积键合平面互连。芯片正面朝上/朝下键合在两个DBC之间，两个铜制热沉直接连接在两侧DBC的外表面上。封装时将DBC基板、芯片、垫片、键合材料、功率端子等组装在夹具中，然后同时加热形成键合。双侧平面键合可以使封装的上下两个表面都成为散热通路。此外，热沉与DBC基板直接连接进一步降低了封装热阻。动态测试IGBT自动化设备能够验证器件在不同工况下的性能表现。

使用岛津拉力机分别测试四种金属化方法制备的覆铜AlN陶瓷基板的剥离强度，使用冷热冲击试验箱测试覆铜基板可靠性，对基板进行功率循环测试和热阻测试。AlN陶瓷金属化铜层与基板的结合力大小决定了其在实际应用过程中的可靠与否，是陶瓷金属化基板的中心性能指标。本文借鉴《微电子技术用贵金属浆料测试方法附着力测定》中的方法，通过剥离强度测试金属化层的附着力。可得AMB金属化陶瓷基板陶瓷与金属化层结合力较好，剥离强度为25Mpa，接下来是DBC和TFC金属化陶瓷基板，剥离强度分别为21Mpa和15Mpa，更差的是DPC金属化基板，剥离强度只为13Mpa。在壳体灌胶与固化过程中，IGBT自动化设备能够确保完整的绝缘保护和固化效果。辽宁静态测试工业模块自动组装线

在高低温冲击检验中，IGBT自动化设备能够模拟恶劣环境下的工作条件，保证产品性能。上海专业IGBT自动化设备

芯片下表面焊接连接，上表面采用载银硅树脂连接，以进一步降低热机械应力。栅极端子与聚酰亚胺柔性电路板连接。通过空气实现散热器与环境间的电气绝缘。芯片两侧的基板表面为翅片状热沉的连接提供了平台，可使用介电流体(如空气)进行冷却，该PCoB双面风冷模块具有与液冷等效的散热性能。研究表明，采用该封装的1200V/50ASiC肖特基二极管在空气流速为15CFM的条件下测试得到模块结到环境的热阻只为0.5℃/W。在没有散热措施时，结到环境的热阻也低于5℃/W。而对于类似大小的芯片，采用25mil的AlN陶瓷基板和12mil的镀镍铜底板封装的传统功率模块的结壳热阻已达到约0.4℃/W。将该模块通过导热脂连接在液冷散热板上，结到冷却液体的热阻为0.6~1℃/W。表明该PCoB双面空冷模块具有与传统液冷模块相当的热性能。上海专业IGBT自动化设备