IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวนเป็นสารประกอบไฟฟ้าที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ สารกึ่งตัวนำ เครื่องมือประกอบด้วยสาร BJT (ทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก) และสารเติมแต่ง MOS (เมทัล-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์) รวมกันซึ่งรวมอิมพีแดนซ์เข้าที่มากเกินไปของ MOSFETs และแรงดันการนำไฟฟ้าลดลงของ GTR GTR มีแรงดันตกคร่อมอิ่มตัวต่ำและมีความหนาแน่นสูงในปัจจุบัน แต่ต้องการกระแสไหลที่ดีกว่า ในเวลาเดียวกันกับที่ MOSFET มีกระแสไฟฟ้าขับเคลื่อนต่ำ มีความเร็วในการสลับที่รวดเร็ว อย่างไรก็ตาม แรงดันการนำไฟฟ้าลดลง และลดความหนาแน่นล้ำสมัยลง IGBT ผสานคุณประโยชน์ของอุปกรณ์แต่ละชิ้นเข้าด้วยกัน โดยมีกระแสไฟฟ้าขับเคลื่อนต่ำและแรงดันไฟอิ่มตัวตกคร่อม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระบบความถี่แปรผันที่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 600V ขึ้นไป เช่น รถยนต์ไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ องค์ประกอบพลังงานในโหมดถ่ายโอน วงจรไฟส่องสว่าง ระบบขับเคลื่อนแบบฉุดลาก และสาขาอื่นๆ
คืออะไร IGBT โมดูล
โมดูล IGBT เป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบโมดูลาร์ที่เกิดขึ้นจากการบรรจุภัณฑ์ IGBT (ชิปทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เกทที่หุ้มฉนวน) และ FWD (ชิปไดโอดแบบอิสระ) ผ่านวงจรที่แม่นยำ โมดูล IGBT แบบแพ็กเกจถูกนำไปใช้โดยตรงกับอินเวอร์เตอร์ สารพลังงานอย่างต่อเนื่อง (UPS) และอุปกรณ์ต่างๆ
ลักษณะและตลาดของโมดูล IGBT
โมดูล IGBT โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพด้านพลังงาน การติดตั้งและบำรุงรักษาที่สะดวก และการกระจายความร้อนที่รุนแรง ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ที่มีจำหน่ายในตลาดจะจัดอยู่ในหมวดหมู่โมดูลาร์นี้ โดยทั่วไป เมื่อพูดถึง IGBT จะหมายถึงโมดูล IGBT ด้วยการพัฒนาการอนุรักษ์ความแข็งแกร่งและมาตรฐานความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้สินค้าดังกล่าวกลายเป็นสินค้าที่ไม่ธรรมดาในตลาดมากขึ้นเรื่อยๆ IGBT เป็นอุปกรณ์ศูนย์กลางสำหรับการแปลงและส่งพลังงาน ซึ่งมักเรียกกันว่า "CPU" ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแข็งแกร่ง พวกมันถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในหลากหลายสาขาพร้อมกับการขนส่งทางรถไฟ โครงข่ายอัจฉริยะ การบินและอวกาศ ยานพาหนะไฟฟ้า และอุปกรณ์เสริมความแข็งแกร่งใหม่
ระบบการผลิตและการสร้างโมดูล IGBT
ลักษณะการผลิต:
การพิมพ์แบบดิสเพลย์ ➔ การติดตั้งชิปด้วยคอมพิวเตอร์ ➔ การบัดกรีแบบรีโฟลว์สูญญากาศ ➔ การล้างด้วยคลื่นอัลตราโซนิก ➔ การตรวจจับความผิดปกติ (เอ็กซ์เรย์) ➔ การเชื่อมสายไฟอัตโนมัติ ➔ การมาร์กด้วยเลเซอร์ ➔ การห่อหุ้ม ➔ การเติมและการบ่ม ➔ การขึ้นรูปเทอร์มินัล ➔ การทดลองใช้งานจริง
บรรจุภัณฑ์โมดูล IGBT ผสานรวม IGBT หลายตัวเพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของโมดูล ขอบเขตที่เล็กลง ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น และความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นคือความต้องการของตลาดสำหรับบรรจุภัณฑ์โมดูล IGBT เทคโนโลยี- รูปแบบบรรจุภัณฑ์ยอดนิยมประกอบด้วยประเภทตะกั่ว หมุดบัดกรี แผ่นแบน และประเภทดิสก์ โดยแต่ละประเภทมีเทคโนโลยีและการตั้งชื่อมากมายในหมู่ผู้ผลิต
โมดูล IGBT มีปัจจัยในการเชื่อมต่อ 3 ปัจจัย ได้แก่ ปัจจัยการยึดเกาะของสายอลูมิเนียมบนชิปซิลิคอน พื้นผิวการบัดกรีระหว่างชิปซิลิคอนและพื้นผิวฉนวนเซรามิก และการบัดกรีพื้นผิวระหว่างพื้นผิวฉนวนเซรามิกและแผ่นฐานทองแดง ความเสียหายต่อปัจจัยเหล่านี้เป็นผลมาจากความดันเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การเจริญเติบโตทางความร้อนที่ไม่ตรงกันระหว่างวัสดุที่สัมผัสและการย่อยสลายเนื่องจากความร้อน
โดยทั่วไปเทคโนโลยีการบรรจุโมดูล IGBT จะมีรูปแบบการจัดการความร้อน การเชื่อมเทอร์มินัลด้วยอัลตราโซนิก และการบัดกรีที่มีความน่าเชื่อถือสูง เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยเสริมกำลังเอาท์พุต ความน่าเชื่อถือ และการควบคุมความร้อน
การสร้างเฉพาะภายในวิธีการบรรจุภัณฑ์โมดูล IGBT
ในส่วนของเทคโนโลยีการบัดกรี การบัดกรีแบบสุญญากาศเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุประสิทธิภาพโดยรวมของสวิตช์อุ่นที่ได้เปรียบมากที่สุดในบางขั้นตอนในการบัดกรีซับสเตรตชิปและ DBC ซึ่งป้องกันการสะสมความร้อนและความเสียหายของโมดูล
ยุคแห่งการยึดติดถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีกระแสไฟฟ้ามากเกินไป ระยะเวลาการติดที่ถูกต้องจะกำหนดความยาวของโมดูลและศักยภาพในการสวมใส่ในแต่ละวัน การยึดเกาะที่ไม่สมบูรณ์ยังอาจนำไปสู่การกระจายของคมตัดที่ขาด ๆ หาย ๆ และโมดูลเสียหาย
การตั้งค่าเชลล์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันชิป IGBT จากสิ่งแวดล้อม การเลือกสารที่ทนต่ออุณหภูมิที่มากเกินไป ความต้านทานการเสียรูป ความต้านทานความชื้น และความต้านทานการกัดกร่อนเป็นสิ่งสำคัญ
การสร้างกระถางทำหน้าที่สำคัญในการปิดผนึกโมดูล IGBT โดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น รถไฟและหัวรถจักรที่มีความเร็วสูงเกินไป การตัดสินใจเลือกสารที่เป็นของแข็ง ไม่กัดกร่อน เป็นฉนวน และให้ความร้อนที่มีราคาเติบโตและหดตัวต่ำเป็นสิ่งสำคัญ การรวมชั้นบัฟเฟอร์ระหว่างการบรรจุจำนวนมากช่วยป้องกันการหลุดล่อนที่เกิดจากการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างสารบรรจุและเปลือก
การจัดการระดับเฟิร์สคลาสเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบต่างๆ หลังการผลิต ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบความเรียบเพื่อความสม่ำเสมอ การตรวจสอบแรงผลักและดึงสำหรับพลังงานพันธะ การทดสอบความแข็งสำหรับความแข็งของอิเล็กโทรด และการสแกนอัลตราโซนิกเพื่อให้การบัดกรีเป็นที่น่าพอใจ การตรวจสอบทางไฟฟ้ารับประกันว่าพารามิเตอร์และคุณลักษณะจะตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ ในขณะที่การทดสอบฉนวนช่วยให้มั่นใจในการป้องกัน