IGBT及其封装简介

1、IGBT 封装,绝缘栅双极晶体管(IGBT)是由功率MOSFET和双极晶体管(BJT)复合而成的一种新型的电力半导体器件，它集两者的优点于一体，具有输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、速度快及工作频率高等特点，成为目前最有应用前景的电力半导体器件之一。在轨道交通、航空航天、新能源、智能电网、智能家电这些朝阳产业中，IGBT作为自动控制和功率变换的关键核心部件，是必不可少的功率“核芯”。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率，提升用电质量，实现节能效果，在绿色经济中发挥着无可替代的作用。,什么是IGBT?,3,IGBT工作原理,IGBT就是一个开关，非通即断，如何控制他的通还是

2、断，就是靠的是栅源极的电压，当栅源极加+12V（大于6V，一般取12V到15V）时IGBT导通，栅源极不加电压或者是加负压时，IGBT关断，加负压就是为了可靠关断。 在IGBT 的G和S两端加上电压后，内部的电子发生转移，本来是正离子和负离子一一对应，半导体材料呈中性，但是加上电压后，电子在电压的作用下，累积到一边，形成了一层导电沟道，因为电子是可以导电的，变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压，这层导电的沟道就消失了，就不可以导电了，变成了绝缘体。,国内外IGBT发展现状,根据市场调研机构Yole的调查报告显示，目前全球IGBT市场已回归到稳步上升的轨道，市场规模在随后的几年时间内将继续保持

3、稳定的发展速度，市场规模至2018年将达到60亿美元的数值。在产品分布上，虽然600900V的IGBT是目前市场上的主流产品，但伴随着轨道交通、再生能源、工业控制等行业市场在近几年内的高速成长，对更高电压应用的IGBT产品提出了强烈的需求。,国外研发IGBT器件的公司主要有英飞凌、ABB、三菱、西门康、日立、富士、TOSHIBA、IXYS和APT公司等，其IGBT技术基本成熟，已实现了大规模商品化生产，IGBT产品电压规格涵盖600V-6500V，电流规格涵盖2A-3600A，形成了完善的IGBT产品系列。,短片介绍,IGBT 封装,基板,导热胶,散热器,铜,DBC衬板,铜,芯片,紧固件,母排

4、端子,硅胶,环氧树脂,焊层,超声引线键合,IGBT封装图示,7,DBC板简介,DBC优点： 1.优良的导热性能 2.良好的机械性能 3.金属与陶瓷间具有较高的附着 4.便于刻蚀出各种图形 5.耐腐蚀,380um630um绝缘材料（Al2O3、AlN）,300um左右铜箔,1000高温共熔,刻蚀图形,IGBT工艺流程,IGBT主要工艺图解,10,10,贴片,目的：1.将芯片贴到DBC基板上 2.将DBC贴到铜底板,推荐设备： 手动设备: Hybond 141 自动设备：丝印Autotronik BS1400 贴片片AutotronikBS391 粘片 Datacon2200e,11,Hybond

5、 141,Datacon 2200e,Autotronik BS1400,Autotronik BS391,12,烧结,Centrotherm,目的：固化粘片的胶水 设备：centrotherm 设备优势： 工艺温度最高可达450； 温度均匀性绝佳； 升温速度可达50K/min； 降温速度可达180K/min； 真空水平可至10-5Mbar； 循环生产周期短；,提供真空环境以排除内部气泡,13,等离子清洗,目的：对半成品进行清洗，去除有机污染和氧化物 以满足打线要求 设备：March-AP1000,14,X光检测,目的：检测半成品空洞，避免流入下道工序 设备：Phoenix Microme 优势：几何放大2160倍 分辨力：1um 高精度、无震动,15,键合,目的：通过键合打线，使芯片与基板相连，器件实现功能性,16,Shinapex SHB-150,Heese BJ-935,17,灌胶&固化,目的：对壳体内部抽真空注入A、B胶并抽真空 高温固化，达到绝缘保护作用 设备：NLC TR-V真空灌注机 CEN烧结炉,18,成型,目的：对产品进行加装顶盖并对端子进行折弯成型 设备：折弯机,19,打标,目的：对模块、壳体表面进行激光打标 标