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IGBT模块的制造工艺及封装流程

(2019-02-18 15:48:05)
标签:

igbt模块

凯利讯半导体

分类: 电子元器件

  生产制造流程:

  丝网印刷 自动贴片真空回流焊接超声波清洗缺陷检测(X光)自动引线键合激光打标壳体塑封壳体灌胶与固化端子成形功能测试

  

http://file.elecfans.com/web1/M00/45/6A/pIYBAFpq3ruACfKTAAgTJdJYmtw107.png

  IGBT模块封装是将多个IGBT集成封装在一起,以提高IGBT模块的使用寿命和可靠性,体积更小、效率更高、可靠性更高是市场对IGBT模块的需求趋势,这就有待于IGBT模块封装技术的开发和运用。目前流行的IGBT模块封装形式有引线型、焊针型、平板式、圆盘式四种,常见的模块封装技术有很多,各生产商的命名也不一样,如英飞凌的62mm封装、TP34、DP70等等。

  IGBT模块有3个连接部分:硅片上的铝线键合点、硅片与陶瓷绝缘基板的焊接面、陶瓷绝缘基板与铜底板的焊接面。这些接点的损坏都是由于接触面两种材料的热膨胀系数(C犯)不匹配而产生的应力和材料的热恶化造成的。

  IGBT模块封装技术很多,但是归纳起来无非是散热管理设计、超声波端子焊接技术和高可靠锡焊技术:

  (1)散热管理设计方面,通过采用封装的热模拟技术,优化了芯片布局及尺寸,从而在相同的ΔTjc条件下,成功实现了比原来高约10%的输出功率。

  (2)超声波端子焊接技术可将此前使用锡焊方式连接的铜垫与铜键合引线直接焊接在一起。该技术与锡焊方式相比,不仅具备高熔点和高强度,而且不存在线性膨胀系数差,可获得较高的可靠性。与会者对于采用该技术时不需要特别的准备。富士公司一直是在普通无尘室内接近真空的环境下制造,这种方法没有太大的问题。(3)高可靠性锡焊技术。普通Sn-Ag焊接在300个温度周期后强度会降低35%,而Sn-Ag-In及Sn-Sb焊接在相同周期之后强度不会降低。这些技术均“具备较高的高温可靠性”。

  IGBT模块封装流程:一次焊接--一次邦线--二次焊接--二次邦线---组装--上外壳、涂密封胶--固化---灌硅凝胶---老化筛选。这些流程不是固化的,要看具体的模块,有的可能不需要多次焊接或邦线,有的则需要,有的可能还有其他工序。上面也只是一些主要的流程工艺,其他还有一些辅助工序,如等离子处理,超声扫描,测试,打标等等。

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