igbt 模塊的制造工藝和流程生產(chǎn)制造流程：絲網(wǎng)印刷? 自動(dòng)貼片?真空回流焊接?超聲波清洗?缺陷檢測(cè)（X 光）?自動(dòng)引線鍵合?激光打標(biāo)?殼體塑封?殼體灌膠與固化?端子成形?功能測(cè)試 IGBT 模塊封裝是將多個(gè) IGBT 集成封裝在一起，以提高 IGBT 模塊的使用壽命和可靠性，體積更小、效率更高、可靠性更高是市場(chǎng)對(duì) IGBT 模塊的需求趨勢(shì)，這就有待于 IGBT模塊封裝技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用。目前流行的 IGBT 模塊封裝形式有引線型、焊針型、平板式、圓盤式四種，常見(jiàn)的模塊封裝技術(shù)有很多，各生產(chǎn)商的命名也不一樣，如英飛凌的 62mm 封裝、TP34、DP70 等等。IGBT 模塊有 3 個(gè)連接部分：硅片上的鋁線鍵合點(diǎn)、硅片與陶瓷絕緣基板的焊接面、陶瓷絕緣基板與銅底板的焊接面。這些接點(diǎn)的損壞都是由于接觸面兩種材料的熱膨脹系數(shù)（C犯）不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力和材料的熱惡化造成的。IGBT 模塊封裝技術(shù)很多，但是歸納起來(lái)無(wú)非是散熱管理設(shè)計(jì)、超聲波端子焊接技術(shù)和高可靠錫焊技術(shù)：

（1）散熱管理設(shè)計(jì)方面，通過(guò)采用封裝的熱模擬技術(shù)，優(yōu)化了芯片布局及尺寸，從而在相同的ΔTjc 條件下，成功實(shí)現(xiàn)了比原來(lái)高約 10%的輸出功率。

（2）超聲波端子焊接技術(shù)可將此前使用錫焊方式連接的銅墊與銅鍵合引線直接焊接在一起。該技術(shù)與錫焊方式相比，不僅具備高熔點(diǎn)和高強(qiáng)度，而且不存在線性膨脹系數(shù)差，可獲得較高的可靠性。與會(huì)者對(duì)于采用該技術(shù)時(shí)不需要特別的準(zhǔn)備。富士公司一直是在普通無(wú)塵室內(nèi)接近真空的環(huán)境下制造，這種方法沒(méi)有太大的問(wèn)題。

（3）高可靠性錫焊技術(shù)。普通 Sn-Ag 焊接在 300 個(gè)溫度周期后強(qiáng)度會(huì)降低 35%，而 Sn-Ag-In 及 Sn-Sb 焊接在相同周期之后強(qiáng)度不會(huì)降低。這些技術(shù)均“具備較高的高溫可靠性”。

IGBT 模塊封裝流程：一次焊接--一次邦線--二次焊接--二次邦線---組裝--上外殼、涂密封膠--固化---灌硅凝膠---老化篩選。這些流程不是固化的，要看具體的模塊，有的可能不需要多次焊接或邦線，有的則需要，有的可能還有其他工序。上面也只是一些主要的流程工藝，其他還有一些輔助工序，如等離子處理，超聲掃描，測(cè)試，打標(biāo)等等。IGBT 模塊封裝的作用 IGBT 模塊封裝采用了膠體隔離技術(shù)，防止運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生爆炸;第二是電極結(jié)構(gòu)采用了彈簧結(jié)構(gòu)，可以緩解安裝過(guò)程中對(duì)基板上形成開裂，造成基板的裂紋;第三是對(duì)底板進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，使底板與散熱器緊密接觸，提高了模塊的熱循環(huán)能力。對(duì)底板設(shè)計(jì)是選用中間點(diǎn)設(shè)計(jì)，在我們規(guī)定的安裝條件下，它的幅度會(huì)消失，實(shí)現(xiàn)更好的與散熱器連接。后面安裝過(guò)程我們看到，它在安裝過(guò)程中發(fā)揮的作用。產(chǎn)品性能，我們應(yīng)用 IGBT 過(guò)程中，開通過(guò)程對(duì) IGBT 是比較緩和的，關(guān)斷過(guò)程中是比較苛刻。大部分損壞是關(guān)斷造成超過(guò)額定值。

IGBT 模塊封裝過(guò)程中的技術(shù)詳解第一點(diǎn)說(shuō)到焊接技術(shù)，如果要實(shí)現(xiàn)一個(gè)好的導(dǎo)熱性能，我們?cè)谶M(jìn)行芯片焊接和進(jìn)行DBC 基板焊接的時(shí)候，焊接質(zhì)量就直接影響到運(yùn)行過(guò)程中的傳熱性。從上面的結(jié)構(gòu)圖我們可以看到，通過(guò)真空焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)的焊接?？梢钥吹?DBC 和基板的空洞率。這樣的就不會(huì)形成熱積累，不會(huì)造成 IGBT 模塊的損壞。第二種就是鍵合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變形。鍵合的作用主要是實(shí)現(xiàn)電氣連接。在 600 安和1200 安大電流情況下，IGBT 實(shí)現(xiàn)了所有電流，鍵合的長(zhǎng)度就非常重要，陷進(jìn)決定模塊大小，電流實(shí)現(xiàn)參數(shù)的大小。運(yùn)用過(guò)程中，如果鍵合陷進(jìn)、長(zhǎng)度不合適，就會(huì)造成電流分布不均勻，容易造成 IGBT 模塊的損壞。外殼的安裝，因?yàn)?IGBT 本身芯片是不直接與空氣等環(huán)境接觸，實(shí)現(xiàn)絕緣性能，主要是通過(guò)外殼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。外殼就要求在選材方面需要它具有耐高溫、不易變形、防潮、防腐蝕等特性。第三是罐封技術(shù)，如果 IGBT 應(yīng)用在高鐵、動(dòng)車、機(jī)車上，機(jī)車車輛運(yùn)行過(guò)程中，環(huán)境是非常惡劣的，我們可能會(huì)遇到下雨天，遇到潮濕、高原，或者灰塵比較大，如何實(shí)現(xiàn)IGBT 芯片與外界環(huán)境的隔離，實(shí)現(xiàn)很好運(yùn)行的可靠性，它的罐封材料起到很重要的作用。就要求選用性能穩(wěn)定無(wú)腐蝕，具有絕緣、散熱等能力，膨脹率小、收縮率小的材料。我們大規(guī)模封裝的時(shí)候，填充材料的部分加入了緩沖層，芯片運(yùn)行過(guò)程中不斷加熱、冷卻。在這個(gè)過(guò)程中如果填充材料的熱膨脹系數(shù)與外殼不一致，那么就有可能造成分層的現(xiàn)象，在IGBT 模塊中間加入一種類似于起緩沖作用的填充物，可以防止分層現(xiàn)象出現(xiàn)。第四是質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，質(zhì)量控制所有完成生產(chǎn)后的大功率 IGBT，需要對(duì)各方面性能進(jìn)行試驗(yàn)，這也是質(zhì)量保證的根本，可以通過(guò)平面設(shè)施，對(duì)底板進(jìn)行平整度進(jìn)行測(cè)試，平整度在 IGBT 安裝以后，所有熱量散發(fā)都是底板傳輸?shù)缴崞?。平面度越好，散熱器接觸性能越好，導(dǎo)熱性能越好。第二是推拉測(cè)試，對(duì)鍵合點(diǎn)的力度進(jìn)行測(cè)試。第三硬度測(cè)試儀，對(duì)主電極的硬度，不能太硬、也不能太軟。超聲波掃描，主要對(duì)焊接過(guò)程，焊接以后的產(chǎn)品質(zhì)量的空洞率做一個(gè)掃描。這點(diǎn)對(duì)于導(dǎo)熱性也是很好的控制。IGBT 模塊電氣方面的監(jiān)測(cè)手段，主要是監(jiān)測(cè) IGBT 模塊它的參數(shù)、特性是否能滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的要求，第二絕緣測(cè)試。

車規(guī)級(jí)IGBT芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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