高精度工业模块自动组装线价位

IGBT模块究竟如何工作？在电控模块中，IGBT模块是逆变器的中心部件，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，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）。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。高精度工业模块自动组装线价位

半导体技术的进步极大地促进了电力电子器件的发展和应用。过去几十年里，在摩尔定律的“魔咒”下，半导体芯片尺寸不断减小，使得在同样的空间体积内可以集成更多的芯片，实现更多的功能和更强大的处理能力，为进一步提高功率密度提供了可能。另一方面，芯片尺寸的缩小也增加了芯片散热热阻，降低了热容，使得芯片结温升高，结温波动更加明显，影响功率模块的可靠性。功率半导体作为电力电子系统的主要组成部分，已经普遍应用到生活、交通、电力、工业控制、航空航天、舰船等领域。非标无功老化测试设备供应商动态测试IGBT自动化设备可提供高效的数据采集和分析功能。

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。

探索IGBT模块中不同金属化方法覆铜氮化铝陶瓷基板的可靠性研究方法：使用厚度1mm的AlN陶瓷基板，无氧高导电铜箔(OFHC，0.05mm)，五水硫酸铜（CuSO4·5H2O），盐酸（HCl），硫酸（H2SO4），Cu-P阳极板（P含量0.05%），AgCuTi活性金属焊膏（Ti含量4.5%），烧结Cu浆。将AlN陶瓷和铜箔切割为尺寸10mm×10mm的正方形块状，并使用1000目砂纸打磨表面，然后在蒸馏水浴中超声清洗20min备用。DPC金属化：采用磁控溅射先在AlN陶瓷表面制备厚约1μm的Ti打底层，再制备一层厚约3μm的Cu种子层增厚至约50μm，完成金属化。IGBT自动化设备利用X光缺陷检测技术，筛选出合格的半成品，确保产品质量。

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。IGBT自动化设备的动态测试能够辅助故障诊断和故障排除。海南一体化无功老化测试设备

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基于双基板堆叠和面互连，采用上下双基板堆叠的无键合线平面互连封装。该封装采用Wolfspeed第三代10kVSiCMOSFET芯片构建。芯片焊接在下堆叠基板上，芯片正面电极采用金属Mo柱连接，Mo柱上方连接带有通孔的上堆叠基板。在上堆叠基板的上表面，采用高密度弹簧销端子，将芯片电极连接到PCB母线。Mo柱互连取代键合线连接，提高了机械可靠性，降低了封装杂散电感和电阻。该封装在芯片的两侧均采用平面连接，少部分热量可通过芯片上表面传递给上部堆叠基板，但由于上基板上表面为弹簧端子连接，不利于热量传递，芯片耗散热主要从下堆叠基板散热，使该封装只具有单一散热通路。通过在下堆叠基板底部集成定制的直接射流喷射冷却器，模块结到环境热阻达到0.38℃/W。高精度工业模块自动组装线价位