动态测试真空灌胶自动线工作原理

在2.5D结构中，不同的功率芯片被焊接在同一块衬底上，而芯片间的互连通过增加的一层转接板中的金属连线实现，转接板与功率芯片靠得很近，需要使用耐高温的材料，低温共烧陶瓷（LTCC）转接板常被用于该结构，下图为一种2.5D模块封装结构。而在3D模块封装结构中，两块功率芯片或者功率芯片和驱动电路通过金属通孔或凸块实现垂直互连，是一种利用紧压工艺（Press-Pack）实现的3D模块封装，这种紧压工艺采用直接接触的方式而不是引线键合或者焊接方式实现金属和芯片间的互连，该结构包含3层导电导热的平板，平板间放置功率芯片，平板的尺寸由互连的芯片尺寸以及芯片表面需要互连的版图结构确定，整个结构的厚度一般小于5mm。自动化设备在IGBT模块的封装中提高了生产工艺的稳定性。动态测试真空灌胶自动线工作原理

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。高精度工业模块自动组装线通过自动化设备，IGBT模块的封装过程更加一致和可控。

封装结构散热类型：以传统半导体Si芯片和单面散热封装为表示的常规封装器件获得了良好的发展和应用，技术上发展相对比较成熟。但随着对更高电压等级更高功率密度需求的不断增长，传统应用于Si器件的封装技术已不能够满足现有发展和应用的要，目前传统Si基芯片的至高结温不超过175℃，温度循环的范围至大不超过200℃。相比Si器件，SiC器件在导通损耗、开关频率和具有高温运行能力方面具有明显的优势，至高理论工作结温更是高达600℃。若采用现有Si基封装技术，那么以SiC为表示的宽禁带半导体将无法充分发挥其高温运行的能力。

PCoB连接双面散热：虽然双基板封装具备双面散热的能力，但基板与底板连接，引入寄生电感，同时存在基板热阻较大的问题，为提高器件的电气性能和热性能，研究人员提出了一种功率芯片连接在总线上(PowerChiponBus，PCoB)的双面散热封装方法，将芯片连接到2个母线状金属基板上，基板通过预先成型的环氧树脂粘合在一起，金属基板相对于陶瓷基板具有更优异的导热性能。厚翅片铜既作为热沉又作为母线。钼垫片用作芯片和底部基板间的热膨胀缓冲层，以降低因热碰撞系数(CTE)失配引起的热机械应力。IGBT自动化设备的动态测试可验证器件在高频环境下的稳定性和响应。

IGBT模块是新一代的功率半导体电子元件模块，诞生于20世纪80年代，并在90年代进行新一轮的升级，通过新技术的发展，现在的IGBT模块已经成为集通态压降低、开关速度快、高电压低损耗、大电流热稳定性好等等众多特点于一身，而这些技术特点正式IGBT模块取代旧式双极管成为电路制造中的重要电子器件的主要原因。近些年，电动汽车的蓬勃发展带动了功率模块封装技术的更新迭代。目前电动汽车主逆变器功率半导体技术，表示着中等功率模块技术的先进水平，高可靠性、高功率密度并且要求成本竞争力是其首先需要满足的要求。IGBT自动化设备的动态测试能够辅助故障诊断和故障排除。山西共晶真空炉

IGBT自动化设备的动态测试能够辅助优化器件的设计和生产工艺。动态测试真空灌胶自动线工作原理

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。动态测试真空灌胶自动线工作原理