在国际节能环保的大趋势下,IGBT下游的新能源汽车、变频家电、新能源发电等领域发展迅速。加上我国经济飞速发展,能源需求量大幅上升,在这样的背景下,各企业对IGBT模块的需求逐步扩大,新兴行业的加速发展也持续推动IGBT市场的高速增长。以往国内的IGBT厂家主要以封装为主,IGBT芯片大部分都是购买的英飞凌、ABB等进口品牌。这些进口大厂的芯片技术比较成熟,良率及稳定性比较高,因此在封装过程中,因芯片本身质量问题导致的模块不良情况比较少,所以绝大部分封装厂都是在IGBT模块封装成成品以后才做动态参数测试。IGBT的电压范围一般在600V-6.5kV之间。真空炉定制价格
双极晶体管绝缘栅(IGBT)由于其输入阻抗高、开关速度快、通态电压低、阻挡电压高、电流大、热稳定性好,已成为当今电力半导体设备开发的主流。普遍应用于高速铁路和轨道交通、汽车电子、风能发电、太阳能、家用电器、节能、UPS,数控机床、焊机、动力传动等领域。对于IGBT模块,模块的外部是外壳和金属端子。不只有芯片,还有键合线、绝缘陶瓷基板和焊接层,统称为机械连接。为了保证产品的耐久性,即商品的使用寿命。IGBT模块制造商将在较终确定之前进行一系列可靠性测试,以确保产品的长期耐久性。云南静态测试共晶真空炉IGBT发展至今这么长的时间,从传统的电力电子领域拓展到汽车电子领域,IGBT设备的性能也在不断提升。
IGBT模块的生产流程?可以看到IGBT模块横切面的界面,目前壳封工艺的模块基本结构都相差不大。IGBT模块封装的流程大致如下:贴片→真空回流焊接→超声波清洗→X-ray缺陷检测→引线键合→静态测试→二次焊接→壳体灌胶与固化→端子成形→功能测试(动态测试、绝缘测试、反偏测试),贴片,首先将IGBT wafer上的每一个die贴片到DBC上。DBC是覆铜陶瓷基板,中间是陶瓷,双面覆铜,DBC类似PCB起到导电和电气隔离等作用,常用的陶瓷绝缘材料为氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN);真空焊接,贴片后通过真空焊接将die与DBC固定,一般焊料是锡片或锡膏;X-ray空洞检测,需要检测在敢接过程中出现的气泡情况,即空洞,空洞的存在将会严重影响器件的热阻和散热效率,以致出现过温、烧坏、爆裂等问题。一般汽车IGBT模块要求空洞率低于1%;接下来是wire bonding工艺,用金属线将die和DBC键合,使用较多的是铝线,其他常用的包括铜线、铜带、铝带;中间会有一系列的外观检测、静态测试,过程中有问题的模块直接报废;重复以上工序将DBC焊接和键合到铜底板上,然后是灌胶、封壳、激光打码等工序;出厂前会做然后的功能测试,包括电气性能的动态测试、绝缘测试、反偏测试等等。
汽车线束超声波焊机的刀头主要由焊部分组成:焊接头、顶部砧板连接块、顶部砧板和聚合物模块。焊接过程中,安排垂直连接,紧密连接铁砧。踏板开关后,聚合物模块进入砧板。同时,当连接到砧板的铁砧与向下移动的汽车线束紧急压在焊接区域时,焊头振动并将能量传递给铜线,使汽车线束焊接在一起。超声波塑料焊机发电机电源从国外进口IGBT放大功率,快速反应和恢复,IGBT与传统相比,功率模块MOS功率管反应速度快。超声波塑料焊机发生器的电源可以监控大功率超声波焊接传感器的工作频率、功率和热量。汽车IGBT模块测试标准主要参照AEC-Q101和AQG-324,同时车企会根据自己的车型特点提出相应的要求。
IGBT发展至今这么长的时间,从传统的电力电子领域拓展到汽车电子领域,IGBT设备的性能也在不断提升,要求也越来越高。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。IGBT在工业自动化控制、机器人控制、工业机器人、伺服控制等领域有着重要的应用。动态测试DBC底板贴装机规格
车规认证成为了汽车IGBT模块市场的较重要壁垒。真空炉定制价格
虽然新能源汽车的需求潜力巨大,但一般来说,在这个领域IGBT公司要分一杯羹并不容易。目前国产IGBT进入国内主要领域或工业领域IGBT接受度已经很高了。变频白色家电也有广阔的市场前景。以空调为例。根据[敏感词]政策,非变频空调将于2020年停止生产,非变频空调将于2021年停止销售。目前,变频空调的市场份额只有50%,这意味着变频空调将在未来半年内产量翻倍。变频空调的主要设备是IGBT为主要的IPM模块、变频空调压缩机、内风扇、外风扇均需IPM实现变频控制。真空炉定制价格