IGBTモジュールの実装技術と市場の概要

更新:29年2024月XNUMX日

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)、絶縁ゲートバイポーラトランジスタは、絶対に制御可能な複合電気です 半導体 BJT (バイポーラ接合トランジスタ) と MOS (金属酸化膜半導体) 添加剤で構成され、過剰な入力インピーダンスを組み合わせたツールです。 MOSFET GTR の低い伝導電圧降下。 GTR は飽和電圧降下が低く、現在の密度が高いですが、より優れた走行電流を必要とします。同時に、MOSFET は駆動電力が低く、スイッチング速度が速いですが、伝導電圧降下が改善され、最先端の密度が低下します。 IGBT 駆動電力と飽和電圧降下が低く、各ガジェットの利点を統合しています。これは、AC 自動車、インバータ、トランスファー モード エネルギー要素、照明回路、トラクション ドライブ、その他の分野など、600 V 以上の DC 電圧を使用する可変周波数システムのアプリケーションに非常に適しています。

何ですか IGBT モジュール
IGBTモジュールは、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタチップ)とFWD(フリーホイーリングダイオードチップ)を精密な回路でパッケージングして形成されたモジュール型半導体製品です。パッケージ化された IGBT モジュールは、インバーター、無停電エネルギー物質 (UPS)、およびさまざまなガジェットに直接適用されます。

IGBTモジュールの特徴と市場
IGBT モジュールは、エネルギー性能、取り付けとメンテナンスの容易さ、および強力な熱放散によって特徴付けられます。市場に出回っているほとんどの製品は、このモジュール式カテゴリに分類されます。通常、IGBT を指す場合は、IGBT モジュールを指します。強度の維持と環境安全基準の発展に伴い、このような商品は市場でますます珍しいものではなくなりました。 IGBT はエネルギー変換と伝送の中心デバイスであり、通常、強度電子デバイスの「CPU」と呼ばれます。これらは、鉄道輸送、賢いグリッド、航空宇宙、電気自動車、新機能のガジェットなど、さまざまな分野で広く応用されています。

IGBTモジュールの生産システムと世代
製造製造方法:
表示印刷 ➔ 電子チップ実装 ➔ 真空リフローはんだ付け ➔ 超音波洗浄 ➔ 異常検出(X線) ➔ コード自動ボンディング ➔ レーザーマーキング ➔ 封止 ➔ ポッティング・硬化 ➔ 端子成形 ➔ 試作

IGBT モジュールのパッケージングには複数の IGBT が統合されており、モジュールの寿命と信頼性が向上します。 IGBT モジュールのパッケージングに対する市場の要求は、より小さい範囲、より高い効率、より高い信頼性です。 テクノロジー。一般的なパッケージ形式には、リード付き、はんだピン、平板、およびディスク タイプが含まれており、それぞれのパッケージにはメーカー間で多数の技術と命名法が存在します。

IGBT モジュールには 3 つの接続要素があります。シリコン チップ上のアルミニウム コード ボンディング要素、シリコン チップとセラミック絶縁基板間のはんだ付け面、セラミック絶縁基板と銅ベースプレート間のはんだ付け面です。これらの要因への損傷は、接触する材料間の熱成長係数の不一致による圧力と熱劣化によって引き起こされます。

IGBT モジュールのパッケージング技術には、通常、温度管理レイアウト、超音波端子溶接、および信頼性の高いはんだ付けが含まれます。これらのテクノロジーは、出力、信頼性、熱制御を強化します。

IGBT モジュールのパッケージング方法内の特定の生成
はんだ付け技術に関しては、真空はんだ付けは、チップおよび DBC 基板のはんだ付けのある段階で最も有利なウォーム スイッチの全体的なパフォーマンスを達成し、熱の蓄積やモジュールへの損傷を防ぐために非常に重要です。

ボンディング期間は均一な電気接続を確保するために不可欠であり、特に過電流に対しては不可欠です。適切な接着期間がモジュールの長さと現在の着用可能性を決定します。接合に欠陥があると、刃先の分布が途切れたり、モジュールが損傷したりする可能性があります。

シェルのセットアップは、IGBT チップを環境から絶縁するために不可欠です。過度の耐熱性、耐変形性、耐湿性、耐腐食性を備えた物質を選択することが重要です。

ポッティング生成は、特に超高速列車や機関車などの過酷な環境での用途において、IGBT モジュールを封止する上で重要な機能を果たします。成長と収縮の価格を最小限に抑え、固体、非腐食性、断熱性、保温性を備えた物質を決定することが重要です。大量包装中に緩衝層を組み込むことにより、充填物質とシェルの間の熱膨張差によって引き起こされる層間剥離を防ぎます。

一流の管理では、平坦性の平坦性検査、プッシュプルによる接合エネルギーの検査、電極の硬さの硬度検査、はんだの超音波走査など、製造後のさまざまな検査が行われます。電気モニタリングはパラメータと特性が設計要件を満たしていることを保証し、絶縁テストは保護を保証します。