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            行業動態

            IGBT封裝的技術有哪些

            作者:vbond 發布時間:2024-12-09 13:44 瀏覽次數 :


            IGBT(絕緣柵雙極晶體管)封裝的技術主要包括以下幾種:

            一、焊接技術

            焊接是利用液態金屬或液態合金來連接兩種金屬物質的技術。在IGBT封裝中,焊接技術被廣泛應用于芯片與基板、端子與基板等連接環節。常見的焊接技術包括:

            1. 回流焊接:使用焊接板使板上的焊件被加熱到不同的焊接溫度,利用焊膏(由球狀的焊劑和膏狀的助焊劑組成)進行焊接。涂抹或噴刷焊膏到一個焊件上,把另一個焊件壓在上面,然后對整體進行加熱,直到焊劑融化。
            2. 高溫燒結:一種很常用、很可靠的焊接技術。它是用很細的銀粉做焊劑,在250℃和高壓的作用下,在兩個連接件之間燒結成一層多孔的銀層。這個燒結層可以保持到銀的熔點(962℃),而且不需要助焊劑,它比一般的焊接在熱敏性、機械性和導電性上都更好。

            二、壓力連接技術

            壓力連接技術是通過施加壓力使兩個連接件緊密結合在一起的技術。在IGBT封裝中,壓力連接技術被用于芯片與基板、端子與基板等連接環節。常見的壓力連接技術包括:

            1. 超聲波焊接:使用超聲波能量,用一根(大約100µm到500µm粗)鋁線,同表面是鋁、銅或金的部位連接起來。這個過程可以在室溫下進行,具有靈活性和低廉的成本。
            2. SKiiP®-技術:一種特殊的壓力連接技術,可以消除到基板和端口的焊點,使陶瓷質基板同金屬銅質的底板之間沒有用焊劑的焊接聯系,避免因為溫度變化在不同物質產生不同的張力影響。

            三、疊層封裝技術

            疊層封裝技術是通過將多個IGBT芯片、驅動芯片、保護電路等元件層層堆疊,并通過先進的互連技術實現電氣連接的技術。這種技術可以縮短芯片之間導線的互連長度,提高IGBT模塊的運行速率和可靠性。同時,疊層封裝技術還可以提高封裝密度,優化熱傳導路徑,降低模塊的溫升,提高系統的整體效率。

            四、散熱設計與熱管理技術

            散熱設計是IGBT封裝技術中的關鍵環節。有效的散熱設計能夠確保IGBT模塊在高功率運行時保持較低的工作溫度,從而延長模塊的使用壽命并提高其可靠性。常見的散熱設計包括:

            1. 采用高效散熱片:通過增加散熱片的面積和導熱性能,提高模塊的散熱效率。
            2. 熱管技術:利用熱管的熱傳導性能,將模塊內部的熱量快速傳遞到散熱片上,實現高效散熱。
            3. 液冷系統:通過液體循環帶走模塊內部的熱量,實現快速散熱。

            五、電磁兼容與保護設計技術

            IGBT模塊在工作過程中會產生電磁輻射和電磁干擾,因此電磁兼容設計顯得尤為重要。通過合理的電路布局、屏蔽設計和濾波措施,可以有效降低電磁輻射和干擾,提高系統的穩定性和可靠性。同時,保護設計也是IGBT封裝技術中不可或缺的一部分。通過集成過流保護、過溫保護、短路保護等電路,可以在模塊出現異常時迅速切斷電源,保護模塊和整個系統免受損壞。

            總的來說,IGBT封裝技術包括焊接技術、壓力連接技術、疊層封裝技術、散熱設計與熱管理技術以及電磁兼容與保護設計技術等。這些技術的綜合運用可以確保IGBT模塊的性能和可靠性,滿足各種應用場景的需求。

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