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IGBT模块究竟如何工作？在电控模块中，IGBT模块是逆变器的较主要部件，总结其工作原理：通过非通即断的半导体特性，不考虑过渡过程和寄生效应，我们将单个IGBT芯片看做一个理想的开关。我们在模块内部搭建起若干个IGBT芯片单元的并串联结构，当直流电通过模块时，通过不同开关组合的快速开断，来改变电流的流出方向和频率，从而输出得到我们想要的交流电。IGBT模块结构和汽车IGBT模块应用。上面提到了IGBT模块在电驱系统中的作用，下面我们展开来具体看看IGBT模块的结构。IGBT可以用于发电机控制，用于发电机自动控制系统。四川无功老化测试设备行价

IGBT的主要参数：1、电压限制：IGBT的电压范围一般在600V-6.5kV之间。2、功率限制：IGBT的功率范围一般在1W-15MW之间。3、漏电流：IGBT的漏电流比MOSFET要小得多，一般在1mA-100mA之间。4、损耗：IGBT的损耗一般比MOSFET要低，可以达到1W-15MW之间。5、热效应：IGBT的热效应比MOSFET要小，可以达到20°C-150°C之间。6、反应时间：IGBT的反应时间一般比MOSFET要快，可以达到1ns-50ns之间。IGBT 的优点：1、控制电路简单，安装和使用方便。2、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。3、比双极型开关管的功率损耗低。4、可以由小的控制信号，控制较大的电流或电压。高精度真空灌胶自动线供应IGBT在发电机控制、高压开关控制、可调节比例控制等电力控制领域有普遍的应用。

在国际节能环保的大趋势下，IGBT下游的新能源汽车、变频家电、新能源发电等领域发展迅速。加上我国经济飞速发展，能源需求量大幅上升，在这样的背景下，各企业对IGBT模块的需求逐步扩大，新兴行业的加速发展也持续推动IGBT市场的高速增长。以往国内的IGBT厂家主要以封装为主，IGBT芯片大部分都是购买的英飞凌、ABB等进口品牌。这些进口大厂的芯片技术比较成熟，良率及稳定性比较高，因此在封装过程中，因芯片本身质量问题导致的模块不良情况比较少，所以绝大部分封装厂都是在IGBT模块封装成成品以后才做动态参数测试。

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可以用作开关元件来控制电力，如电源的输入和输出。

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。在EV、HEV等产业普及的大力推动下，国内IGBT市场需求快速持续增长。静态测试网带式气氛烤炉市场价格

IGBT的热效应比MOSFET要小，可以达到20°C-150°C之间。四川无功老化测试设备行价

电迁移、电化学腐蚀和金属化重构，IGBT功率模块芯片顶部有一层Al金属薄膜，用于与外界连接。在电流和温度梯度的作用下，Al金属离子会沿着导体移动，如沿键合线移动，产生净质量运输，导致薄膜上出现空洞、小丘或晶须。随着设备的老化，硅胶的气密性降低，外部物质与Al金属薄膜接触，导致电化学腐蚀。常见的有Al自钝化反应、单阳极腐蚀电池反应和与污染的离子反应。金属化重建是由于Al和芯片上SiO2的CTE值相差两个数量级，导致界面循环应力，Al原子扩散，导致丘陵、晶须和空洞，较终导致塑性变形和裂纹。上述因素导致的Al膜失效会加剧键合点的疲劳，较终导致键合线脱落或电场击穿失效。四川无功老化测试设备行价