igbt 模塊的制造工藝和流程生產(chǎn)制造流程：絲網(wǎng)印刷? 自動貼片?真空回流焊接?超聲波清洗?缺陷檢測（X 光）?自動引線鍵合?激光打標?殼體塑封?殼體灌膠與固化?端子成形?功能測試 IGBT 模塊封裝是將多個 IGBT 集成封裝在一起，以提高 IGBT 模塊的使用壽命和可靠性，體積更小、效率更高、可靠性更高是市場對 IGBT 模塊的需求趨勢，這就有待于 IGBT模塊封裝技術(shù)的開發(fā)和運用。目前流行的 IGBT 模塊封裝形式有引線型、焊針型、平板式、圓盤式四種，常見的模塊封裝技術(shù)有很多，各生產(chǎn)商的命名也不一樣，如英飛凌的 62mm 封裝、TP34、DP70 等等。IGBT 模塊有 3 個連接部分：硅片上的鋁線鍵合點、硅片與陶瓷絕緣基板的焊接面、陶瓷絕緣基板與銅底板的焊接面。這些接點的損壞都是由于接觸面兩種材料的熱膨脹系數(shù)（C犯）不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力和材料的熱惡化造成的。IGBT 模塊封裝技術(shù)很多，但是歸納起來無非是散熱管理設(shè)計、超聲波端子焊接技術(shù)和高可靠錫焊技術(shù)：

（1）散熱管理設(shè)計方面，通過采用封裝的熱模擬技術(shù)，優(yōu)化了芯片布局及尺寸，從而在相同的ΔTjc 條件下，成功實現(xiàn)了比原來高約 10%的輸出功率。

（2）超聲波端子焊接技術(shù)可將此前使用錫焊方式連接的銅墊與銅鍵合引線直接焊接在一起。該技術(shù)與錫焊方式相比，不僅具備高熔點和高強度，而且不存在線性膨脹系數(shù)差，可獲得較高的可靠性。與會者對于采用該技術(shù)時不需要特別的準備。富士公司一直是在普通無塵室內(nèi)接近真空的環(huán)境下制造，這種方法沒有太大的問題。

（3）高可靠性錫焊技術(shù)。普通 Sn-Ag 焊接在 300 個溫度周期后強度會降低 35%，而 Sn-Ag-In 及 Sn-Sb 焊接在相同周期之后強度不會降低。這些技術(shù)均“具備較高的高溫可靠性”。

IGBT 模塊封裝流程：一次焊接--一次邦線--二次焊接--二次邦線---組裝--上外殼、涂密封膠--固化---灌硅凝膠---老化篩選。這些流程不是固化的，要看具體的模塊，有的可能不需要多次焊接或邦線，有的則需要，有的可能還有其他工序。上面也只是一些主要的流程工藝，其他還有一些輔助工序，如等離子處理，超聲掃描，測試，打標等等。IGBT 模塊封裝的作用 IGBT 模塊封裝采用了膠體隔離技術(shù)，防止運行過程中發(fā)生爆炸;第二是電極結(jié)構(gòu)采用了彈簧結(jié)構(gòu)，可以緩解安裝過程中對基板上形成開裂，造成基板的裂紋;第三是對底板進行加工設(shè)計，使底板與散熱器緊密接觸，提高了模塊的熱循環(huán)能力。對底板設(shè)計是選用中間點設(shè)計，在我們規(guī)定的安裝條件下，它的幅度會消失，實現(xiàn)更好的與散熱器連接。后面安裝過程我們看到，它在安裝過程中發(fā)揮的作用。產(chǎn)品性能，我們應(yīng)用 IGBT 過程中，開通過程對 IGBT 是比較緩和的，關(guān)斷過程中是比較苛刻。大部分損壞是關(guān)斷造成超過額定值。

IGBT 模塊封裝過程中的技術(shù)詳解第一點說到焊接技術(shù)，如果要實現(xiàn)一個好的導(dǎo)熱性能，我們在進行芯片焊接和進行DBC 基板焊接的時候，焊接質(zhì)量就直接影響到運行過程中的傳熱性。從上面的結(jié)構(gòu)圖我們可以看到，通過真空焊接技術(shù)實現(xiàn)的焊接?？梢钥吹?DBC 和基板的空洞率。這樣的就不會形成熱積累，不會造成 IGBT 模塊的損壞。第二種就是鍵合技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)變形。鍵合的作用主要是實現(xiàn)電氣連接。在 600 安和1200 安大電流情況下，IGBT 實現(xiàn)了所有電流，鍵合的長度就非常重要，陷進決定模塊大小，電流實現(xiàn)參數(shù)的大小。運用過程中，如果鍵合陷進、長度不合適，就會造成電流分布不均勻，容易造成 IGBT 模塊的損壞。外殼的安裝，因為 IGBT 本身芯片是不直接與空氣等環(huán)境接觸，實現(xiàn)絕緣性能，主要是通過外殼來實現(xiàn)的。外殼就要求在選材方面需要它具有耐高溫、不易變形、防潮、防腐蝕等特性。第三是罐封技術(shù)，如果 IGBT 應(yīng)用在高鐵、動車、機車上，機車車輛運行過程中，環(huán)境是非常惡劣的，我們可能會遇到下雨天，遇到潮濕、高原，或者灰塵比較大，如何實現(xiàn)IGBT 芯片與外界環(huán)境的隔離，實現(xiàn)很好運行的可靠性，它的罐封材料起到很重要的作用。就要求選用性能穩(wěn)定無腐蝕，具有絕緣、散熱等能力，膨脹率小、收縮率小的材料。我們大規(guī)模封裝的時候，填充材料的部分加入了緩沖層，芯片運行過程中不斷加熱、冷卻。在這個過程中如果填充材料的熱膨脹系數(shù)與外殼不一致，那么就有可能造成分層的現(xiàn)象，在IGBT 模塊中間加入一種類似于起緩沖作用的填充物，可以防止分層現(xiàn)象出現(xiàn)。第四是質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，質(zhì)量控制所有完成生產(chǎn)后的大功率 IGBT，需要對各方面性能進行試驗，這也是質(zhì)量保證的根本，可以通過平面設(shè)施，對底板進行平整度進行測試，平整度在 IGBT 安裝以后，所有熱量散發(fā)都是底板傳輸?shù)缴崞鳌Ｆ矫娑仍胶?，散熱器接觸性能越好，導(dǎo)熱性能越好。第二是推拉測試，對鍵合點的力度進行測試。第三硬度測試儀，對主電極的硬度，不能太硬、也不能太軟。超聲波掃描，主要對焊接過程，焊接以后的產(chǎn)品質(zhì)量的空洞率做一個掃描。這點對于導(dǎo)熱性也是很好的控制。IGBT 模塊電氣方面的監(jiān)測手段，主要是監(jiān)測 IGBT 模塊它的參數(shù)、特性是否能滿足我們設(shè)計的要求，第二絕緣測試。

車規(guī)級IGBT芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

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