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深圳市福和大自动化有限公司
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创新性的横向弹簧针端子和Mo柱互连解决了现有标准化封装在功率密度和热性能方面的不足，提供芯片**部和底部的热通路，从而提高散热能力。采用烧结银将芯片连接在两个高导热AlN陶瓷DBA基板之间，通过Mo柱将芯片的源较和栅较连接到上基板，减轻了热机械应力，改善了可靠性。Cu柱支撑封装两侧的基板，并为横向弹簧针端子提供安装表面，广东动态测试IGBT自动化设备，广东动态测试IGBT自动化设备，横向弹簧针穿过3D打印的外壳将模块连接到高压PCB母线。外壳和弹簧针端子之间采用硅胶垫圈密封，防止密封剂泄漏。将器件安装在两个PCB母线之间，可以实现高密度集成和高度模块化，广东动态测试IGBT自动化设备。通过功能测试，IGBT自动化设备能够检验产品的性能，确保符合工厂标准。广东动态测试IGBT自动化设备
IGBT作为重要的电力电子的中心器件，其可靠性是决定整个装置安全运行的重要因素。由于IGBT采取了叠层封装技术，该技术不但提高了封装密度，同时也缩短了芯片之间导线的互连长度，从而提高了器件的运行速率。传统Si基功率模块封装存在寄生参数过高，散热效率差的问题，这主要是由于传统封装采用了引线键合和单边散热技术，针对这两大问题，SiC功率模块封装在结构上采用了无引线互连（wireless interconnection）和双面散热（double-side cooling）技术，同时选用了导热系数更好的衬底材料，并尝试在模块结构中集成去耦电容、温度/电流传感器以及驱动电路等，研发出了多种不同的模块封装技术。广东动态测试IGBT自动化设备自动化设备的使用提高了IGBT模块封装工艺的一致性和可靠性。
对于AMB基板，由于中间有1层活性钎料，其中的Ti元素对附着力起到关键因素，Ti元素与AlN基板反应生成TiN，可以提升金属层的附着力。对于DBC基板，在覆铜过程中Cu箔与微量氧气生成Cu2O，而Cu2O可以与金属Cu形成共晶组织。AlN基板在覆Cu箔之前通常需要对其进行预氧化处理，形成几个μm厚度的Al2O3层，Cu2O与Al2O3可以在高温下生成CuAlO2化合物，因此AlN基板与覆Cu层具有很好的界面结合。TFC基板的附着力主要由浆料内部的玻璃成分决定，高温烧结过程中玻璃软化并与陶瓷基板润湿产生结合，此外软化的玻璃还可以锚接铜粉烧结形成的金属化层，从而使金属化层与陶瓷基板牢固结合。对于DPC陶瓷基板，电镀Cu层与AlN基板之间只有一层Ti薄膜层，该薄膜与陶瓷基板只有物理结合，因此金属层结合力较低。
在activemetalbrazing(AMB)基板中有特殊设计的空腔，将芯片嵌入到AMB空腔里，采用定制的铜夹连接芯片和AMB基板，使其与基板上金属层在同一水平面，即在封装上侧形成平面，可以在该表面和AMB基板的下表面分别连接散热器，实现双面散热。嵌入到AMB基板封装的单面散热、双面散热与传统键合线连接封装单面散热的热性能对比。结果显示，芯片嵌入AMB基板单面散热封装模块相比传统键合线连接单面散热模块，结壳热阻降幅可达40%。若在芯片嵌入AMB基板采用双面散热封装，模块的结壳热阻可进一步降低20%。IGBT自动化设备在电动汽车主逆变器功率半导体技术方面处于先进水平。
4种AlN基板功率循环耐测试：为了更好地评估AlN覆铜板耐久性和寿命，将4种AlN覆铜板以常规工艺封装成IGBT模块，用硅胶进行密封保护，恒定功率为1200A/3.3kV、0~85000次循环测试，验证4种AlN覆铜板IGBT模块的功率循环可靠性。器件的起始温度T0设置为45℃，Tc为循环后的温度，相对热阻Rr下式计算，可得AMB陶瓷基板IGBT模块在7万次功率循环后，模块温度为50℃，相对热阻＜15%，满足电力电子器件特别是高压、大电流IGBT模块可靠性要求（相对热阻＜15%）。DBC陶瓷基板IGBT模块在4万次循环前，相对热阻保持在15%以内，**过4万次，模块温度逐渐增高，相对热阻（＞15%）**出了可靠性要求。DPC陶瓷基板在1万次相对热阻为22%，器件受到破坏，在3万次循环后器件完全失效。TFC陶瓷基板在2万次循环后相对热阻为33%，器件受到破坏，4.5万次循环后器件完全失效。IGBT自动化设备确保封装过程中IGBT模块的稳定性和可靠性。广东动态测试IGBT自动化设备
电动汽车的崛起加速了功率模块封装技术的更新，IGBT自动化设备也得到了迭代升级。广东动态测试IGBT自动化设备
芯片产生的热量会影响载流子迁移率而降低器件性能。此外，高温也会增加封装不同材料间因热膨胀系数不匹配造成的热应力，这将会严重降低器件的可靠性及工作寿命。结温过高将导致器件发生灾难性故障及封装材料因热疲劳和高温加速导致材料退化而造成的故障问题。因此，在非常有限的封装空间内，及时高效的把芯片的耗散热排放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的温度，已成为未来功率器件封装设计过程中需要考虑的重要课题。广东动态测试IGBT自动化设备