专业真空封盖自动线生产

时间:2024年02月01日 来源:

电迁移、电化学腐蚀和金属化重构,IGBT 功率模块芯片顶部存在一层 Al 金属薄膜用以与外部进行连接。在电流和温度梯度的作用下,Al 金属离子会沿着导体运动,如沿着键合线运动,产生净质量输运,导致薄膜上出现空洞、小丘或晶须。随着器件的老化,有机硅凝胶的气密性下降,外部的物质会与 Al 金属薄膜接触,使其发生电化学腐蚀。常见的有 Al 的自钝化反应、单一阳极腐蚀电池反应以及与沾污的离子发生反应。金属化重构是由于 Al 与芯片上 SiO2 的 CTE 值相差两个数量级,导致界面处产生循环应力,使得Al 原子发生扩散,造成小丘、晶须和空洞,然后产生塑性形变,引发裂纹。以上所述三种因素导致的 Al 薄膜失效方式会加剧键合点处的疲劳情况,较终导致键合线脱落或电场击穿失效。IGBT自动化设备的动态测试能够辅助故障诊断和故障排除。专业真空封盖自动线生产

焊接IGBT功率模块封装失效,一般采用Al或Cu键合线将端子与芯片电极超声键合,实现与外部电气的连接。这两种材料都与Si和Si上的绝缘材料有很大的不同,如SiO2的CTE。模块工作时,IGBT芯片功耗和键合线焦耳热会提高键合线温度,在接触点和键合线上产生温度梯度,形成剪切应力。长期处于开关循环工作状态,产生应力和疲劳形变积累,会导致接触点裂纹、接触热阻增大、焦耳热增大、温度梯度增大,较终导致键合线损坏加剧,形成正反馈循环,较终导致键合线脱落或断裂。研究表明,这些故障是由材料CTE不匹配引起的。键合线断裂的位置出现在其根部,这是键合线故障的主要表现。一些研究指出,可以通过优化键合线的形状来提高其可靠性。具体来说,键合线的高度越高,键合线的距离越远,键合线的应力水平越低,可靠性越高。一体化DBC底板贴装机怎么样动态测试IGBT自动化设备能够验证器件在不同工况下的性能表现。

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,较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)。可以看到模块外面还有非常多的端子和引脚,各自有自己的作用:1是DC正,2是DC负;3,4,5是三相交流电的U、V、W接口;6,25,22是集电极的信号端子,7,9,11,13,15,17是门极信号端子;8,10,12,14,16,18是发射极信号端子;19是DC负极信号端子;23,24是NTC热敏电阻端子。

IGBT模块工艺流程简介:(1)超声波清洗:将焊接完成后的半成品置于插针机中,对模块上的针脚进行加盖超声波清洗,主要清洗焊接后针脚上残留的松香。清洗设备有效容积约3.2L,以无水乙醇作为清洁剂,单次清洗约24根针脚,时间约一分钟。(2)真空回流焊(二次):根据客户需求,将键合完的DBC基板送入回流炉中,在炉内进行加热熔化(二次回流炉使用电加热,工作温度245℃,持续工作8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,以此将DBC基板焊接到铜基板上,需向炉内注入氮气作为保护气以保证焊接质量。IGBT自动化设备的应用提升了功率半导体模块封装的工艺技术水平,使其适应更高的功率密度和恶劣环境。

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。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。专业真空封盖自动线生产

IGBT自动化设备通过动态测试可以提高产品的可靠性和寿命。专业真空封盖自动线生产

IGBT非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。 因此使用中要注意以下几点:1. 在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;2. 在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;3. 尽量在底板良好接地的情况下操作。专业真空封盖自动线生产

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