众所周知,IGBT开关损耗的原因是开关暂态过程中存在电压和电流的重叠部分。因为两者都是正的,所以会释放功率,对外工作产生热量。那么为什么IGBT开关过程中会有这样的特点呢?也就是说,为什么暂态电流先上升电压再下降,而暂态电压先上升再下降?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。IGBT模块生产过程主要是把晶圆贴片在陶瓷基板上,键合线,插针,点胶密封等过程。双极型晶体管(BJT):它是IGBT的主要,它由两个双极型晶体管构成,它们可以产生高功率。云南无功老化测试设备价位
IGBT模块工艺流程简介:(1)密封:将半成品与外壳使用点胶及外框组装机进行组装,在外壳点胶(废气产生量较少,可忽略不计),并通过螺钉将外壳安装到铜底板上。该过程使用有机硅密封胶进行点胶;(2)超声波焊接:使用超声波焊接设备将端子与半成品焊接,不使用助焊剂及焊材,属于摩擦焊接;(3)灌封、固化:常温下,使用灌胶机将有机硅凝胶灌注到外壳内(废气产生量较少,可忽略不计),然后使用固化机进行固化。真空下,通过高温(约110~130℃),将有机硅凝胶固化。先将工件放入真空烤箱内,然后关闭烤箱腔体,抽真空,保压一段时间后再充氮气,接着加热至120℃,保温一定时间,待冷却到室温后,再打开烤箱腔体取出工件。固化过程,在高温下有机硅凝胶固化后形成柔软透明或半透明的弹性体,固化过程产生G5固化废气;(4)装盖板:安装盖板;(5)测试:使用测试仪器进行测试。此工序会产生不合格产品;全自动高温阻断测试,是在高温高压情况下考验IGBT的可靠性,(6)包装入库:合格成品包装入库。共晶真空炉市价在电控模块中,IGBT模块是逆变器的较主要部件。
在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,较好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查,一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。
IGBT的基础拓扑结构是怎样的?,在IGBT模块/单管中,一般统称一单元是IGBT单管,二单元是单个桥臂(半桥),四单元是H桥(单相桥),六单元是三相桥(全桥),七单元一般是六单元+一个制动单元,八单元一般是六单元+制动单元+预充电单元。一个单元由1对、2对或3对FRD+IGBT组成。其中1对,可以是1个FRD+1个IGBT,也可以是1个FRD+2个IGBT等。具体实物可参照下图,这是一个6单元的IGBT模块。功率循环和温度循环作为表示的耐久测试,要求极为严格,例如功率循环次数可能从几万次到十万次不等。主要目的是测试键合线、焊接层等机械连接层的耐久情况。测试时的失效机理主要是,芯片、键合线、DBC、焊料等的热膨胀系数不一致,导致键合线脱落、断裂,芯片焊层分离,以及焊料老化等。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。
常见的汽车IGBT模块封装类型有哪些?Econodual 系列半桥封装,应用在商用车上为主,主要规格为1200V/450A,1200V/600A等;HP1全桥封装,主要用在中小功率车型上,包括部分A级车、绝大部分的A0、A00车,峰值功率一般在70kW以内,型号以650V400A为主,其他规格如750V300A、750V400A、750V550A等;HPD全桥封装,中大功率型车上使用,大部分A级车及以上,以750V820A的规格占据市场主流,其他规格如750V550A等;DC6全桥封装,基于UVW三相全桥的整体式封装方案,具备封装紧凑,功率密度高,散热性能好等特点;TO247单管并联,市场上也有少量使用TO247单管封装的电控系统方案。使用单管并联方案的优势主要有两点:①单管方案可以实现灵活的线路设计,需要多大的电流就用相应的单管并联就好了,所以成本也有一定优势;②寄生电感问题比IGBT模块好解决。但是使用单管并联也存在一些待解决的难点:①每个并联单管之间均流和平衡比较困难,一致性比较难得到保障,例如实现同时的开断,相同的电流、温度等;②客户的系统设计、工艺难度非常大;③接口比较多,对产线的要求很高。IGBT可以用于电力调节,提供电力调节和监控系统。云南高精度真空炉
IGBT可以用于恒定电压输出,可以保持电源的稳定性。云南无功老化测试设备价位
随着国产IGBT芯片的兴起,越来越多的国产自主IGBT芯片被引入到封装厂,封装成模块并应用到各行各业。目前大部分国产IGBT芯片还未经过大量的市场和时间的考验,在良率和稳定性上会比进口品牌差一些,如果芯片封装成模块之后再去测试动态参数,那么模块测试失效的话,损失会比较大,尤其是电动汽车用的IGBT模块,价格比较昂贵,一般内部为6个单元,如果一个单元失效,那么整个模块报废,封装厂损失较大。那么有没有一种办法,能够将性能有缺陷的IGBT芯片在封装成模块之前提前筛选出来,防止芯片封装到模块之后,失效而导致整个模块报废呢?云南无功老化测试设备价位