静态测试外壳组装兼容设备制造商

基于高压大功率器件封装结构散热方面的考虑，除了在封装结构设计过程中，采用高热导率耐高温封装材料和高温焊料，以及时有效的将芯片的热量传递给其他层封装材料之外，还需要有尽可能多的散热路径，如将芯片上表面的键合线取消，利用芯片上表面的散热通路等。近年来，取消键合线的功率器件封装设计研究与实践也频频见于各种文献资料。这也表示着器件封装的发展趋势。同时需要指出的是，取消键合线封装不仅对于芯片封装散热友好，对于封装的可靠性也具有优势。开发体积紧凑、结构设计简单且具有高效散热能力的封装结构成为未来功率半导体器件封装性能提升的关键。通过对现有功率器件封装方面文献的总结，从器件封装结构散热路径的角度可以将功率器件分为单面散热器件、双面散热器件和多面散热器件。IGBT自动化设备为动态测试提供了可靠的电源和载荷控制。静态测试外壳组装兼容设备制造商

采用银烧结将芯片和柔性PCB板分别连接到两个DBC上，将CMC金属块烧结到每个芯片的表面，随后将两个DBC板焊接在一起并进行真空灌封硅凝胶密封。两侧DBC外表面为器件散热提供了双散热通路。高温环境下SiCMOSFET电流容量降低，并联芯片通常由于并联分支间的寄生不匹配导致电流不平衡，进而导致芯片温度分布不均，且并联芯片间热耦合严重，影响器件散热。研究者提出一种交错平面封装的新型半桥封装结构，该结构基于平面封装原理，具备双面散热能力。交错平面封装使任意两个相邻的并联芯片在空间上交错排列，可以避免芯片间的热耦合，实现更好的热性能。上下基板分别起到导电、导热、绝缘和机械支撑的作用。超声波键合机批发动态测试IGBT自动化设备能够评估器件在瞬态工况下的性能。

4种AlN基板可靠性测试（冷热冲击）：对4种AlN覆铜基板循环进行冷热冲击热循环实验，条件为在-55℃~150℃，每个温度保温30min，5s内完成到155℃温度转换，循环次数为100cycles、500cycles、1000cycles、1500cycles。可得AMB法制备的AlN覆铜板耐热冲击次数明显高于其他制备工艺。AlN覆铜板耐热冲击主要的失效模式为金属层剥离和AlN陶瓷基板开裂。对于DPC基板，在200次冷热循环后，金属层与AlN完全剥离，剥离强度为0。AlN厚膜覆铜板，在500次冷热循环后，金属层有局部剥离，剥离强度降为百分之二十。DBC基板在1000次冷热循环后，剥离强度降低了20%，但去除金属层，通过超声波扫描显微镜探测，与铜结合边缘处AlN基板有微裂纹，这是由于金属Cu和AlN的热膨胀系数差别大，两者在高温急速降温过程中，材料内部存在大量的热应力，而导致开裂。AMB基板在1500次冷热循环后，金属层剥离力无下降现象，陶瓷表面无微裂纹。由于金属层与AlN陶瓷之间有刚度较低的活性钎料过渡层，可以避免大量的热应力形成而造成的AlN陶瓷基板微裂纹产生。

对于AMB基板，由于中间有1层活性钎料，其中的Ti元素对附着力起到关键因素，Ti元素与AlN基板反应生成TiN，可以提升金属层的附着力。对于DBC基板，在覆铜过程中Cu箔与微量氧气生成Cu2O，而Cu2O可以与金属Cu形成共晶组织。AlN基板在覆Cu箔之前通常需要对其进行预氧化处理，形成几个μm厚度的Al2O3层，Cu2O与Al2O3可以在高温下生成CuAlO2化合物，因此AlN基板与覆Cu层具有很好的界面结合。TFC基板的附着力主要由浆料内部的玻璃成分决定，高温烧结过程中玻璃软化并与陶瓷基板润湿产生结合，此外软化的玻璃还可以锚接铜粉烧结形成的金属化层，从而使金属化层与陶瓷基板牢固结合。对于DPC陶瓷基板，电镀Cu层与AlN基板之间只有一层Ti薄膜层，该薄膜与陶瓷基板只有物理结合，因此金属层结合力较低。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。

目前的陶瓷基板材料主要有：Al2O3、ALN、Si3N4、BeO、SiC等。其中Al2O3陶瓷开发较早，技术更为成熟，成本更低，应用更普遍，但Al2O3陶瓷的热导率只为17～25W/(m·K)，且与Si及GaAs等半导体材料的热膨胀系数匹配性较差，限制了其在高频、大功率、高集成电路中的使用。SiC陶瓷基板的热导率高，热膨胀系数与Si更为相近，但其介电性能（εr=42）较差，烧结损耗大、难以致密，成本高，限制了其大批量应用。Si3N4虽然强度、韧性高、可靠性高，以其等优异的综合热力学性能成为较有前途的大功率候选材料之一，但多晶Si3N4陶瓷在室温下的热导率均较低，且关键技术都掌握在日本，限制了在国内Si3N4基板在IGBT组件中的应用。功率端子键合环节中，IGBT自动化设备能够实现端子的稳固连接。广西无功老化测试设备

超声波清洗步骤中，IGBT自动化设备能够有效去除焊接后的污染物，保证封装质量。静态测试外壳组装兼容设备制造商

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。静态测试外壳组装兼容设备制造商