IGBT (Transistor lưỡng cực có cổng cách điện), Transistor lưỡng cực có cổng cách điện, là một hợp chất có khả năng điều khiển điện hoàn toàn bán dẫn công cụ bao gồm các chất phụ gia BJT (bóng bán dẫn tiếp giáp lưỡng cực) và MOS (chất bán dẫn oxit kim loại), kết hợp trở kháng đầu vào quá mức của MOSFET và độ sụt điện áp dẫn thấp của GTR. GTR có độ sụt điện áp bão hòa thấp và mật độ ngày nay cao nhưng yêu cầu dòng điện chạy tốt hơn, đồng thời vì MOSFET có điện năng dẫn động thấp, tốc độ chuyển mạch nhanh, tuy nhiên điện áp dẫn giảm tốt hơn và mật độ tiên tiến thấp hơn. IGBT tích hợp các lợi ích của từng thiết bị, với điện năng truyền động thấp và giảm điện áp bão hòa. nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng trong các hệ thống tần số thay đổi có điện áp DC từ 600V trở lên, chẳng hạn như ô tô AC, bộ biến tần, bộ phận năng lượng ở chế độ chuyển giao, mạch chiếu sáng, bộ truyền động kéo và các lĩnh vực khác.
cái gì là IGBT Mô-đun
Mô-đun IGBT là một sản phẩm bán dẫn mô-đun được hình thành thông qua việc đóng gói IGBT (chip bóng bán dẫn lưỡng cực có cổng cách điện) và FWD (chip diode quay tự do) thông qua mạch điện chính xác. Các mô-đun IGBT đóng gói được ứng dụng trực tiếp trong bộ biến tần, bộ lưu điện và các thiết bị khác.
đặc điểm và thị trường của Mô-đun IGBT
Các mô-đun IGBT được đặc trưng bởi hiệu suất năng lượng, lắp đặt và bảo trì thuận tiện cũng như tản nhiệt mạnh. hầu hết các sản phẩm có trên thị trường đều thuộc danh mục mô-đun này; thông thường, khi đề cập đến IGBT, nó sẽ ám chỉ các mô-đun IGBT. Với sự phát triển của các tiêu chuẩn bảo tồn sức mạnh và an toàn môi trường, những sản phẩm như vậy ngày càng trở nên phổ biến trên thị trường. IGBT là thiết bị trung tâm để chuyển đổi và truyền tải năng lượng, thường được gọi là “CPU” của các thiết bị điện tử cường độ. chúng được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau cùng với vận tải đường sắt, lưới điện thông minh, hàng không vũ trụ, xe điện và thiết bị sức mạnh mới.
hệ thống sản xuất và tạo ra các Mô-đun IGBT
cách sản xuất sản xuất:
in màn hình ➔ gắn chip vi tính ➔ Hàn nóng chảy chân không ➔ Làm sạch bằng siêu âm ➔ phát hiện rối loạn (X-quang) ➔ liên kết dây tự động ➔ Đánh dấu bằng laser ➔ Đóng gói ➔ Đổ bầu và xử lý ➔ Tạo hình đầu cuối ➔ thử nghiệm thực tế
Bao bì mô-đun IGBT tích hợp nhiều IGBT để cải thiện tuổi thọ và độ tin cậy của mô-đun. Mức độ nhỏ hơn, hiệu quả tốt hơn và độ tin cậy cao hơn là nhu cầu của thị trường đối với việc đóng gói mô-đun IGBT công nghệ. các hình thức đóng gói phổ biến bao gồm các loại chì, chốt hàn, tấm phẳng và các loại đĩa, mỗi loại có nhiều công nghệ và danh pháp giữa các nhà sản xuất.
Mô-đun IGBT có 3 yếu tố kết nối: yếu tố liên kết dây nhôm trên chip silicon, bề mặt hàn giữa chip silicon và đế cách điện bằng gốm và bề mặt hàn giữa đế cách điện bằng gốm và tấm đế đồng. hư hỏng do các yếu tố này gây ra do áp suất do hệ số tăng nhiệt không khớp giữa các vật liệu tiếp xúc và sự suy giảm nhiệt.
Các công nghệ đóng gói mô-đun IGBT thường bao gồm bố cục quản lý độ ấm, hàn đầu cực siêu âm và hàn có độ tin cậy cao. những công nghệ này cải thiện công suất đầu ra, độ tin cậy và khả năng kiểm soát nhiệt.
Tạo cụ thể trong phương pháp Đóng gói Mô-đun IGBT
Liên quan đến công nghệ hàn, hàn chân không là rất quan trọng để đạt được hiệu suất tổng thể của công tắc nhiệt có lợi nhất ở một số giai đoạn trong quá trình hàn chip và chất nền DBC, ngăn ngừa tích tụ nhiệt và gây hại cho mô-đun.
Kỷ nguyên liên kết là rất quan trọng để đảm bảo các kết nối điện thống nhất, đặc biệt cần thiết cho dòng điện quá mức. thời gian liên kết phù hợp xác định chiều dài mô-đun và khả năng hao mòn hiện tại. Ngoài ra, liên kết bị thiếu sót có thể dẫn đến việc phân phối tiên tiến không ổn định và hư hỏng mô-đun.
Việc thiết lập vỏ là rất quan trọng để cách ly chip IGBT khỏi môi trường. Việc lựa chọn các chất có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống biến dạng, chống ẩm và chống ăn mòn là rất quan trọng.
Thế hệ bầu đóng vai trò quan trọng trong việc bịt kín các mô-đun IGBT, đặc biệt dành cho các ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt như tàu hỏa và đầu máy xe lửa tốc độ cao. Việc lựa chọn các chất rắn, không ăn mòn, cách nhiệt và dẫn nhiệt với tốc độ tăng trưởng và co lại tối thiểu là rất quan trọng. Việc kết hợp một lớp đệm trong quá trình đóng gói số lượng lớn sẽ ngăn ngừa sự phân tách do sự giãn nở nhiệt khác nhau giữa các chất làm đầy và vỏ.
Quản lý hạng nhất bao gồm nhiều kiểm tra khác nhau sau khi sản xuất, bao gồm kiểm tra độ phẳng để đảm bảo độ đồng đều, kiểm tra lực liên kết kéo-đẩy, kiểm tra độ cứng để xác định độ cứng điện cực và quét siêu âm để tìm mối hàn đạt yêu cầu. Giám sát điện đảm bảo các thông số và đặc điểm đáp ứng yêu cầu thiết kế, trong khi thử nghiệm cách điện đảm bảo khả năng bảo vệ.