天津一体化真空炉

功率模块是实现绿色能源转换的重要部件，绝缘栅门极晶体管( Insulated Gate Bipolar Translator，IGBT) 作为使用频率[敏感词]的电源转换芯片，是出现故障频率[敏感词]的器件，其失效机理及检测方式被大量研究。可靠的封装为芯片工作提供稳定的电气连接、良好的绝缘性能和充分的抗干扰能力，是IGBT功率模块可靠性的重要组成部分。现在被主流使用的封装形式有焊接型和压接型封装。两种封装结构在功率密度、串并联能力、制造费用、封装可靠性和散热能力等方面有所不同。由于压接型封装具有双面冷却和失效自短路效应，其在散热、可靠性及串联能力上优于焊接型封装，因此被普遍用于高功率密度场合，如高压电网和高功率机械设备，但封装复杂笨重。焊接型封装结构因其制造工艺简单、成本低和并联能力强被普遍使用在中低功率密度场合，如消费电子、汽车电子。两种封装结构导致了不同的失效机理，但其本质多是IGBT 芯片工作产生的热量未即时耗散，引起温度梯度，较终导致的封装材料疲劳致使失效。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。天津一体化真空炉

IGBT模块的生产过程涉及多个阶段。在真空回流焊接过程中，芯片与铜直接键合（DBC）由于工艺限制，基板上铜层之间的焊料层和DBC下铜层与模块底板之间的焊料层会出现空洞。焊接层的空洞缺陷也会出现在贴片工艺步骤中。由于材料的热膨胀系数，IGBT模块在使用过程中空洞不稳定（CTE，热膨胀系数)的不匹配会产生热应力，从而进一步扩大工作过程中模块温度的变化。甚至导致相邻的空洞连接成一块，促进焊接层分层，导致模块功能故障。空洞的原因有很多，极大地影响了模块的热性能，增加了模块的热阻，降低了散热性能，增加了设备的局部温度，甚至进一步降低了模块的可靠性和使用寿命。工业模块自动组装线尺寸IGBT的热效应比MOSFET要小，可以达到20°C-150°C之间。

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。IGBT可以用于电机控制，如三相伺服电机控制系统。

如今，对于电子产品市场来说，越来越多的技术创新需要相应的技术支持。比如电脑中的板卡虽然经历了技术创新，但如果焊接技术不稳定，对于电脑整体来说是不可估量的损失。真空回流焊接技术应运而生，焊接效果好，非常稳定。我给大家简单说一下真空焊接技术。共晶焊接具有导热率高、电阻小、传热快、可靠性强、粘接后剪切力大的优点，适用于芯片与基板、基板与管壳在高频大功率设备中的互联。对于散热要求较高的功率设备，必须采用共晶焊接。共晶焊接利用共晶合金的特性来完成焊接过程。绝缘层：它是IGBT的基础，它由一层绝缘层构成，它可以保护IGBT元件免受外界环境的侵蚀和损坏。甘肃非标DBC底板贴装机

IGBT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。天津一体化真空炉

陶瓷封装，在实际应用中，它已经成为[敏感词]的封装介质，因为它易于组装，易于实现内部连接和低成本。陶瓷可以承受苛刻的外部环境、高温、机械冲击和振动。它是一种坚硬的材料，具有接近硅材料的热膨胀系数值。这类设备的封装可以使用共晶焊接的陶瓷腔体上部有一个密封环，用于与盖板共晶焊接，以获得气密和真空焊接。金层通常需要1.5。μm，但由于工艺处理和高温烘烤，腔体和密封环都需要电镀2.5μ大量的黄金用于保护镍的迁移。镀金可伐盖板可用作气密封焊陶瓷管壳的材料，一般在共晶前进行真空烘烤。天津一体化真空炉