贵州DBC底板贴装机

时间:2024年04月14日 来源:

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,行业初期由瑞士LEMSYS(Teradyne于2019年完成对LEMSYS的收购)、意大利CREA等国外品牌占据主要市场份额。随着光伏、新能源汽车等场景对IGBT模块需求的快速增长,加之贸易环境等因素,功率半导体行业整体进入了快速国产化的黄金年代。特别是下游客户对其封装后成品的测试要求较高,随着IGBT模块的自主可控、国产化进程加速,国产测试系统产品需求也逐渐迫切,但是该领域的测试系统还处于国产化初期的客户验证阶段,预计2022年将开启全方面国产化进程。IGBT 的优点:可以由小的控制信号,控制较大的电流或电压。贵州DBC底板贴装机

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IGBT模块的生产流程?可以看到IGBT模块横切面的界面,目前壳封工艺的模块基本结构都相差不大。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;X-ray空洞检测,需要检测在敢接过程中出现的气泡情况,即空洞,空洞的存在将会严重影响器件的热阻和散热效率,以致出现过温、烧坏、爆裂等问题。一般汽车IGBT模块要求空洞率低于1%;接下来是wire bonding工艺,用金属线将die和DBC键合,使用较多的是铝线,其他常用的包括铜线、铜带、铝带;中间会有一系列的外观检测、静态测试,过程中有问题的模块直接报废;重复以上工序将DBC焊接和键合到铜底板上,然后是灌胶、封壳、激光打码等工序;出厂前会做然后的功能测试,包括电气性能的动态测试、绝缘测试、反偏测试等等。非标IGBT自动化设备生产厂家IGBT可以用于高压电磁转换器,用于电力转换和调节。

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2022年6月新能源车国内零售渗透率27.4%,并且2022年6月29日欧盟对外宣布,欧盟27个成员国已经初步达成一致,欧洲将于2035年禁售燃油车。市场越来越景气,同时国内近期新发布的新能源车型也百花齐放。不论是普通消费者、新能源汽车产业相关从业者,还是一二级市场投资人,也逐渐深入关注研究新能源车的一些主要部件,尤其是功率器件IGBT模块。电驱系统和IGBT模块的作用,要弄明白IGBT模块,就要先了解新能源汽车的电驱系统,先用一句话概括电驱系统如何工作:在驾驶新能源汽车时,电机控制器把动力电池放出的直流电(DC)变为交流电(AC)(这个过程即逆变),让驱动电机工作,电机将电能转换成机械能,再通过传动系统(主要是减速器)让汽车的轮子跑起来。反过来,把车轮的机械能转换存储到电池的过程就是动能回收。

共晶炉也可用于芯片电镀凸点再流成球、共晶凸点焊接、光纤封装等工艺。除了混合电路和电子封装,LED行业也是共晶炉的应用领域。与其他共晶设备相比,真空共晶炉实现共晶焊接的设备包括共晶机、红外再流焊炉、带吸嘴和镊子的箱式炉等。使用这类设备共晶时,存在以下问题:1. 在大气环境下焊接,共晶时容易产生空洞;2. 使用箱式炉和红外再流焊炉共晶需要使用助焊剂,会造成助焊剂的流动污染,增加清洗工艺。如果清洗不彻底,电路的长期可靠性指标会降低;镊子共晶机对操作人员的要求很高,很多工艺参数无法控制,温度曲线无法随意设置。IGBT发展至今这么长的时间,从传统的电力电子领域拓展到汽车电子领域,IGBT设备的性能也在不断提升。

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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。汽车IGBT模块测试标准主要参照AEC-Q101和AQG-324,同时车企会根据自己的车型特点提出相应的要求。重庆网带式气氛烤炉行价

近年来IGBT的国产化进程也明显加速。贵州DBC底板贴装机

焊层失效,上述温度梯度也存在于焊接层和相邻组件中,因此会导致剪切应力。焊接层失效的主要表现形式是裂纹、空洞和分层。在开关循环中,作为弹性塑料材料的焊接层会出现非弹性应变,较终导致焊接层的裂纹、裂纹的发展和焊接材料的分层。空洞是由焊接材料的晶体边界空洞和回流焊工艺引起的,这是一种不可避免的现象。随着功率循环,焊接层受到热应力,空洞也会增加。焊接层失效后,热阻进一步增加,导致温度梯度增加,形成正反馈,较终导致焊接层完全失效。贵州DBC底板贴装机

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