海南动态测试IGBT自动化设备

现有press-pack封装包括直接压力接触和弹性接触两种方式，但都需要大的芯片面积且需要对芯片上层金属化进行特殊设计。SiC芯片面积比硅芯片小，芯片表面常采用铝进行金属化。为实现压力接触，采用被称作“Fuzzbuttons”的柔性微型压针插入到薄的插接体中，以产生均匀的压力分布，并使引入的寄生电感更小。该press-pack夹在两个液冷微通道散热器之间，SiC芯片连接在金属钼底板上。带有“Fuzzbuttons”微型柔性压针的压力接触插接体将SiC芯片的源极和栅极连接到上部基板。该多层结构的上基板将芯片的源极和上部铜板连接，并为栅极驱动器提供栅极和开尔文源极端子。IGBT自动化设备在封装过程中减少了人工操作的错误风险。海南动态测试IGBT自动化设备

IGBT模块封装流程简介：1、激光打标：对模块壳体表面进行激光打标，标明产品型号、日期等信息；2、壳体塑封：对壳体进行点胶并加装底板，起到粘合底板的作用；3、功率端子键合；4、壳体灌胶与固化：对壳体内部进行加注A、B胶并抽真空，高温固化 ，达到绝缘保护作用；5、封装、端子成形：对产品进行加装顶盖并对端子进行折弯成形；6、功能测试：对成形后产品进行高低温冲击检验、老化检验后，测试IGBT静态参数、动态参数以符合出厂标准 IGBT 模块成品。功率半导体模块封装是其加工过程中一个非常关键的环节，它关系到功率半导体器件是否能形成更高的功率密度，能否适用于更高的温度、拥有更高的可用性、可靠性，更好地适应恶劣环境。四川动态测试真空炉通过功能测试，IGBT自动化设备能够检验产品的性能，确保符合工厂标准。

汽车IGBT模块测试标准下功率循环和温度循环作为表示的耐久测试，要求极为严格，例如功率循环次数可能从几万次到十万次不等。主要目的是测试键合线、焊接层等机械连接层的耐久情况。测试时的失效机理主要是，芯片、键合线、DBC、焊料等的热膨胀系数不一致，导致键合线脱落、断裂，芯片焊层分离，以及焊料老化等。随着国内新能源汽车产业的快速发展，产业链上游大有逐步完成国产替代，甚至带领世界的趋势，诸如整车品牌、动力电池、电池材料等等已经走得比较靠前，而汽车电控IGBT模块是新能源汽车主要的功率器件。

创新性的横向弹簧针端子和Mo柱互连解决了现有标准化封装在功率密度和热性能方面的不足，提供芯片顶部和底部的热通路，从而提高散热能力。采用烧结银将芯片连接在两个高导热AlN陶瓷DBA基板之间，通过Mo柱将芯片的源极和栅极连接到上基板，减轻了热机械应力，改善了可靠性。Cu柱支撑封装两侧的基板，并为横向弹簧针端子提供安装表面，横向弹簧针穿过3D打印的外壳将模块连接到高压PCB母线。外壳和弹簧针端子之间采用硅胶垫圈密封，防止密封剂泄漏。将器件安装在两个PCB母线之间，可以实现高密度集成和高度模块化。IGBT自动化设备的动态测试能够辅助优化器件的设计和生产工艺。

IGBT模块封装的流程大致如下：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。动态测试IGBT自动化设备可用于验证器件的可控性和稳定性。四川动态测试真空炉

IGBT自动化设备能够将多个IGBT芯片单元并串联起来，实现稳定的交流电输出。海南动态测试IGBT自动化设备

直接导线键合结构（DLB）：直接导线键合结构至大的特点就是利用焊料，将铜导线与芯片表面直接连接在一起，相对引线键合技术，该技术使用的铜导线可有效降低寄生电感，同时由于铜导线与芯片表面互连面积大，还可以提高互连可靠性。三菱公司利用该结构开发的IGBT模块，相比引线键合模块内部电感降低至57%，内部引线电阻减小一半。SKiN模块结构也是一种无引线键合的结构，它采用了双层柔软的印刷线路板同时用于连接MOSFET和用作电流通路。为进一步降低寄生效应，使用多层衬底的2.5D和3D模块封装结构被开发出来用于功率芯片之间或者功率芯片与驱动电路之间的互连。海南动态测试IGBT自动化设备