IGBT模块究竟如何工作？在电控模块中，IGBT模块是逆变器的较主要部件，总结其工作原理：通过非通即断的半导体特性，不考虑过渡过程和寄生效应，我们将单个IGBT芯片看做一个理想的开关。我们在模块内部搭建起若干个IGBT芯片单元的并串联结构，当直流电通过模块时，通过不同开关组合的快速开断，来改变电流的流出方向和频率，从而输出得到我们想要的交流电。IGBT模块结构和汽车IGBT模块应用。上面提到了IGBT模块在电驱系统中的作用，下面我们展开来具体看看IGBT模块的结构。绝缘层：它是IGBT的基础，它由一层绝缘层构成，它可以保护IGBT元件免受外界环境的侵蚀和损坏。静态测试DBC底板贴装机厂家供应
假设S1在t0时刻之前已经经历过一次开关状态，并且处于关闭稳定状态，此时负载电感正在通过续流二极管D2续流。在t0时刻，S1接受了开启命令。开启延迟时间后，在t1时刻，S1的栅极达到开启阈值，并正式开始与邻家弟弟D2的电压和电流控制权竞争。虽然二极管弟弟D2依靠负载电感大哥来控制电流控制权，但在邻居S1和电源大哥Vdc的双重压迫下，他不得不首先移交电流控制权，所以在t1时刻，S1的电流迅速上升。那么为什么S1和D2的电压在电流交接过程中没有变化呢？原来D2弟弟还有一个技能。只要有电流通过，我就会保持正向导通状态。由于我处于正向导通状态，S1的集电极电压仍然是Vdc。S1知道二极管有这个特点，过早竞争是没有意义的。他认为只要D2的电流控制权来了，自然就不会被D2控制。因此，随着电流交接在t2时刻完成，S1的电压开始下降，D2也开始承受反向电压。静态测试DBC底板贴装机厂家供应近年来IGBT的国产化进程也明显加速。
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模块动态、静态测试系统是IGBT模块研发和制造过程中重要的测试系统，行业初期由瑞士LEMSYS（Teradyne于2019年完成对LEMSYS的收购）、意大利CREA等国外品牌占据主要市场份额。随着光伏、新能源汽车等场景对IGBT模块需求的快速增长，加之贸易环境等因素，功率半导体行业整体进入了快速国产化的黄金年代。特别是下游客户对其封装后成品的测试要求较高，随着IGBT模块的自主可控、国产化进程加速，国产测试系统产品需求也逐渐迫切，但是该领域的测试系统还处于国产化初期的客户验证阶段，预计2022年将开启全方面国产化进程。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点，当前市场上销售的多为此类模块化产品。
焊接IGBT功率模块封装结构，自1975年以来，提出了焊接IGBT功率模块的包装，并得到了普遍的应用。其中，直接覆铜陶瓷板由上铜层、陶瓷板和下铜层组成，一方面实现了IGBT芯片和连续二极管的固定和电气连接，另一方面形成了模块散热的主要通道。DBC与芯片和铜基板的连接依赖于焊接材料，芯片与外部端子的连接依赖于超声键接线。此外，为了减少外部水分、灰尘和污染对模块的影响，整个模块被硅胶密封。IGBT功率模块工作过程中存在开关损耗和导通损耗，以热的形式消耗，使IGBT功率模块包装结构产生温度梯度。结构层不同材料的热膨胀系数差异较大，产生循环热应力，使材料疲劳，较终导致IGBT功率模块包装故障。焊接IGBT功率模块的主要故障形式是键线故障和焊接层故障。在实际应用中，由于单个芯片能承受的功率较小，多个芯片通常集成在一起形成功能模块，或驱动集成形成“智能功率模块”。IGBT的功率范围一般在1W-15MW之间。静态测试DBC底板贴装机厂家供应
IGBT可以用于电机控制，如三相伺服电机控制系统。静态测试DBC底板贴装机厂家供应
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。静态测试DBC底板贴装机厂家供应
