Обзор технологии и рынка упаковки модулей IGBT

Обновление: 29 марта 2024 г.

IGBT (Биполярный транзистор с изолированным затвором), биполярный транзистор с изолированным затвором, представляет собой составное абсолютно контролируемое электричество. полупроводник инструмент, состоящий из добавок BJT (биполярный транзистор) и MOS (металл-оксид-полупроводник), сочетающих в себе чрезмерное входное сопротивление MOSFETs и низкое падение напряжения проводимости ГТР. GTR имеют низкое падение напряжения насыщения и высокую современную плотность, но требуют более высоких токов набегания, в то время как МОП-транзисторы имеют низкое управляющее электричество, высокую скорость переключения, однако лучшее падение напряжения проводимости и снижение плотности передовых технологий. IGBT объединяет преимущества каждого устройства: низкое энергопотребление и падение напряжения насыщения. он отлично подходит для применения в системах переменной частоты с напряжением постоянного тока 600 В и выше, таких как автомобили переменного тока, инверторы, энергоэлементы с передачей энергии, цепи освещения, тяговые приводы и другие области.

что такое IGBT Модули
Модуль IGBT — это модульное полупроводниковое изделие, сформированное путем упаковки IGBT (чипов биполярных транзисторов с изолированным затвором) и FWD (чипов свободных диодов) с помощью точных схем. Пакетированные модули IGBT непосредственно применяются в инверторах, источниках бесперебойного питания (ИБП) и других устройствах.

Особенности и рынок модулей IGBT
Модули IGBT характеризуются энергоэффективностью, удобством установки и обслуживания, а также сильным рассеиванием тепла. большинство продуктов, представленных на рынке, подпадают под эту модульную категорию; обычно, когда речь идет о IGBT, подразумеваются модули IGBT. С развитием стандартов сохранения прочности и экологической безопасности подобные товары становятся все более необычными на рынке. IGBT — это центральные устройства для преобразования и передачи энергии, которые часто называют «ЦП» силовых электронных устройств. они широко применяются в различных областях, включая железнодорожный транспорт, интеллектуальные сети, аэрокосмическую промышленность, электромобили и новые силовые устройства.

производственная система и производство модулей IGBT
способ изготовления:
печать дисплея ➔ компьютеризированный монтаж чипа ➔ пайка вакуумным оплавлением ➔ ультразвуковая очистка ➔ обнаружение нарушений (рентген) ➔ автоматическое соединение шнура ➔ лазерная маркировка ➔ инкапсуляция ➔ заливка и отверждение ➔ формирование клемм ➔ практическое испытание

Корпус модуля IGBT объединяет несколько IGBT для увеличения срока службы и надежности модуля. Меньший размер, лучшая эффективность и большая надежность — вот требования рынка к корпусам модулей IGBT. technology. Популярные формы упаковки включают в себя свинцовые, паяные, плоские и дисковые типы, каждая из которых имеет множество технологий и номенклатур среди производителей.

Модули IGBT имеют три фактора соединения: коэффициенты соединения алюминиевого шнура на кремниевых чипах, поверхности пайки между кремниевыми чипами и керамическими изолирующими подложками и поверхности пайки между керамическими изолирующими подложками и медными опорными пластинами. повреждение этих факторов является следствием давления из-за несоответствия коэффициентов термического роста между контактирующими материалами и термической деградации.

Технологии упаковки модулей IGBT обычно включают в себя компоновку управления теплом, ультразвуковую сварку выводов и высоконадежную пайку. эти технологии улучшают выходную мощность, надежность и терморегуляцию.

Конкретное поколение в рамках метода упаковки модуля IGBT
Что касается технологии пайки, вакуумная пайка имеет решающее значение для достижения наиболее выгодных общих характеристик теплового переключателя на определенном этапе пайки чипа и подложки DBC, предотвращая накопление тепла и повреждение модуля.

Эпоха склеивания жизненно важна для обеспечения единообразия электрических соединений, что особенно важно при чрезмерных токах. Правильный период склеивания определяет длину модуля и текущую возможность ношения в течение дня. неправильное соединение может также привести к прерывистому распределению режущей кромки и повреждению модуля.

Установка оболочки жизненно важна для изоляции чипов IGBT от окружающей среды. Крайне важен выбор веществ с повышенной термостойкостью, устойчивостью к деформации, влагостойкостью и коррозионной стойкостью.

Герметизация выполняет жизненно важную функцию герметизации модулей IGBT, особенно для применений в суровых условиях, таких как высокоскоростные поезда и локомотивы. Жизненно важно выбрать твердые, неагрессивные, изолирующие и теплопроводящие вещества с минимальным ростом и сокращением цен. Включение буферного слоя во время массовой упаковки предотвращает расслоение, вызванное разным тепловым расширением наполнителей и оболочки.

Первоклассный контроль включает в себя различные проверки после производства, в том числе проверку плоскостности, проверку энергии связи, испытание на твердость электрода и ультразвуковое сканирование на предмет удовлетворительного состояния припоя. Электрический мониторинг гарантирует, что параметры и характеристики соответствуют проектным требованиям, а тестирование изоляции обеспечивает защиту.