一、什么是IGBT
定義:
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管) 是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,與MOSFET(絕緣柵型場效應管)結構功能相似,可控制的電壓范圍更高。
半導體產業 分成四種類型:集成電路,分立器件,傳感器和光電子,其中IGBT屬于分立器件的一種。
特點:
IGBT可以被認為是一個MOSFET和一個BJT(雙極型極管)混合形成的器件,但相比于MOSFET制造難度更高、結構更復雜,可承受的電壓也更大。一般 MOSFET 器件或模組的可承受電壓范圍為 20-800V,而IGBT 可承受1000V以上的高電壓,因而是電力電子領域較為理想的開關器件。
主要功能:
IGBT通過脈寬調制,可以把輸入的直流電變成人們所需要頻率的交流電,或者反過來。主要用于變頻逆變和其他逆變電路,被稱為是電力電子裝置的“CPU”
主要產品形式:
模組和分立器件兩種形式,一般通俗的說IGBT指模組,IGBT模塊是由IGBT分立器件與快恢復二極管芯片通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由 BJT(雙極型三極管)和 MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR 的低導通壓降兩方面的優點。GTR 飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET 驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT 綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為 600V 及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
IGBT 模塊是由 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與 FWD(續流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品;封裝后的 IGBT 模塊直接應用于變頻器、UPS 不間斷電源等設備上;IGBT 模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產品,一般所說的 IGBT 也指 IGBT 模塊;隨著節能環保等理念的推進,此類產品在市場上將越來越多見;IGBT 是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰略性新興產業,在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。絲網印刷? 自動貼片?真空回流焊接?超聲波清洗?缺陷檢測(X 光)?自動引線鍵合?激光打標?殼體塑封?殼體灌膠與固化?端子成形?功能測試 IGBT 模塊封裝是將多個 IGBT 集成封裝在一起,以提高 IGBT 模塊的使用壽命和可靠性,體積更小、效率更高、可靠性更高是市場對 IGBT 模塊的需求趨勢,這就有待于 IGBT模塊封裝技術的開發和運用。目前流行的 IGBT 模塊封裝形式有引線型、焊針型、平板式、圓盤式四種,常見的模塊封裝技術有很多,各生產商的命名也不一樣,如英飛凌的 62mm 封裝、TP34、DP70 等等。IGBT 模塊有 3 個連接部分:硅片上的鋁線鍵合點、硅片與陶瓷絕緣基板的焊接面、陶瓷絕緣基板與銅底板的焊接面。這些接點的損壞都是由于接觸面兩種材料的熱膨脹系數(C犯)不匹配而產生的應力和材料的熱惡化造成的。IGBT 模塊封裝技術很多,但是歸納起來無非是散熱管理設計、超聲波端子焊接技術和高可靠錫焊技術:(1)散熱管理設計方面,通過采用封裝的熱模擬技術,優化了芯片布局及尺寸,從而在相同的ΔTjc 條件下,成功實現了比原來高約 10%的輸出功率。(2)超聲波端子焊接技術可將此前使用錫焊方式連接的銅墊與銅鍵合引線直接焊接在一起。該技術與錫焊方式相比,不僅具備高熔點和高強度,而且不存在線性膨脹系數差,可獲得較高的可靠性。與會者對于采用該技術時不需要特別的準備。富士公司一直是在普通無塵室內接近真空的環境下制造,這種方法沒有太大的問題。(3)高可靠性錫焊技術。普通 Sn-Ag 焊接在 300 個溫度周期后強度會降低 35%,而 Sn-Ag-In 及 Sn-Sb 焊接在相同周期之后強度不會降低。這些技術均“具備較高的高溫可靠性”。三、IGBT 模塊清洗
為應對能源危機和生態環境惡化等問題,世界各國均在大力發展新能源汽車、高壓直流輸電等新興應用,促進了大功率電力電子變流裝置的廣泛應用。大功率變流裝置的可靠性對這些應用而言十分重要。裝置的可靠性與其核心器件IGBT密切相關。
目前,大量的IGBT仍在采用傳統的正溴丙烷等溶劑清洗清洗,隨著對環保的管控和對產品可靠性的要求不斷提高,原有的傳統溶劑清洗已不能滿足IGBT清洗。對此,合明提出新型的IGBT清洗方案。
合明科技半水基清洗工藝解決方案,采用合明科技專利配方,可在清洗IGBT凹槽內存在大量的錫膏殘留的同時去除金屬界面高溫氧化膜,更含有保護芯片獨特的材料;配方材料親水性強,清洗后易于用水漂洗干凈。
歡迎使用合明科技半水基清洗劑清洗IGBT功率器件。
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