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。在IGBT模块的标准封装中,自动化设备确保塑料外壳和金属底板的准确组装。吉林一体化超声波键合机
下面是一张IGBT实物图,可以看出主要的物料有IGBT芯片,二极管,五金件,键合丝,陶瓷基板,外壳等。IGBT模块生产工艺流程如下所示:IGBT模块工艺流程简介:(1)贴晶圆:使用晶圆贴片机将切合的IGBT晶圆和锡片贴装到DBC基板上;IGBT晶圆,上面被分割成一颗颗的正是IGBT芯片。贴片设备会将晶圆上的IGBT芯片自动取下来,放置到固定的衬板上,形成IGBT模块的电路;(2)真空回流焊(一次):根据客户需求,将贴好晶圆的DBC基板送入回流炉中,在炉内进行加热熔化(一次回流炉使用电加热,工作温度245℃,持续工作7分钟左右), 以气态的甲酸与锡片金属表面的氧化物生成甲酸金属盐,并在高温下裂解还原金属,以此达到焊接目的,需向炉内注入氮气作为保护气以保证焊接质量。甲酸焊接过程化学反应机理如下:HCOOH+MO→M+H2O+CO2。吉林一体化超声波键合机通过功能测试,IGBT自动化设备能够检验产品的性能,确保符合工厂标准。
对于IGBT模块,模块的外部是外壳和金属端子。内部不只有芯片、绑定线、DBC绝缘陶瓷衬底,还有焊接层。我们通常称之为机械连接。如何检测这些机械连接的质量?超声波断层扫描成像技术派上了用场。功率模块是实现绿色能源转换的重要组成部分。作为使用频率[敏感词]的电源转换芯片,绝缘门极晶体管是故障频率[敏感词]的装置,大量研究了其故障机理和检测方法。可靠的包装是IGBT功率模块可靠性的重要组成部分,为芯片工作提供稳定的电气连接、良好的绝缘性和充分的抗干扰能力。
汽车线束端子焊接机的优点:超声波汽车线束端子焊机可以焊接各种形状的线束,包括线束、辫子和线圈。这些线束产品主要用于汽车、飞机、计算机、消费电子和工艺控制设备等产品,一般主要用于线束生产。焊接的优点是:恒定的焊接参数保证了焊接质量;操作简单,组装方便,维护方便;结合质量控制系统进行全自动过程监控;提前设置能量、时间、高度等焊接参数;装卸线束非常简单,系统结构易于操作;稳定可靠的机械调节装置,操作方便。电机定子引出线热熔焊接机,引出线漆包线(星线)和铜管焊接。原则上,热熔焊与电阻焊相似。铜管(端子)和绝缘层的引出线直接放置在热熔焊接机的两个电极之间,电极产生的电阻热传递到铜管上产生熔核。利用这种热量和压力加热软化后,压在一起,连接导电。动态测试IGBT自动化设备可精确测量器件的开关速度和损耗。
功率模块是实现绿色能源转换的重要部件,绝缘栅门极晶体管( Insulated Gate Bipolar Translator,IGBT) 作为使用频率[敏感词]的电源转换芯片,是出现故障频率[敏感词]的器件,其失效机理及检测方式被大量研究。可靠的封装为芯片工作提供稳定的电气连接、良好的绝缘性能和充分的抗干扰能力,是IGBT功率模块可靠性的重要组成部分。现在被主流使用的封装形式有焊接型和压接型封装。两种封装结构在功率密度、串并联能力、制造费用、封装可靠性和散热能力等方面有所不同。由于压接型封装具有双面冷却和失效自短路效应,其在散热、可靠性及串联能力上优于焊接型封装,因此被普遍用于高功率密度场合,如高压电网和高功率机械设备,但封装复杂笨重。焊接型封装结构因其制造工艺简单、成本低和并联能力强被普遍使用在中低功率密度场合,如消费电子、汽车电子。两种封装结构导致了不同的失效机理,但其本质多是IGBT 芯片工作产生的热量未即时耗散,引起温度梯度,较终导致的封装材料疲劳致使失效。IGBT自动化设备在壳体塑封过程中,能够准确地点胶和加装底板,确保壳体的牢固性。吉林一体化超声波键合机
IGBT自动化设备的应用提升了生产线的生产能力和效率。吉林一体化超声波键合机
焊接型 IGBT 功率模块封装结构。自 1975 年,焊接型 IGBT 功率模块封装被提出,便被普遍使用。其中,直接覆铜陶瓷板( Direct Bonded Copper,DBC)由上铜层、陶瓷板和下铜层组成,其一方面实现对IGBT 芯片和续流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靠焊料完成,芯片之间及与外部端子之间的连接依靠超声键合引线完成,此外为减少外部湿气、灰尘和污染对模块的影响,整个模块被有机硅凝胶灌封。IGBT 功率模块工作过程中存在开关损耗和导通损耗,这些损耗以热的形式耗散,使得在 IGBT 功率模块封装结构产生温度梯度。并且结构层不同材料的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,CTE)相差较大,因此产生循环往复的热应力,使材料疲劳,较终导致IGBT功率模块封装失效。焊接型 IGBT 功率模块主要的失效形式表现为键合线失效和焊层失效。在实际应用中,由于单芯片能够承受的功率较小,通常将多个芯片集联在一起形成功能模块,或将驱动进行集成形成“智能功率模块”。吉林一体化超声波键合机