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IGBT模块分娩工艺流程及主要设备

上海市建筑装饰工程集团通讯 2025-02-04 0

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下面是一张IGBT实物图,可以看出紧张的物料有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:

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IGBT模块工艺流程简介:

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(图片来自网络侵删)

(1)贴晶圆:利用晶圆贴片机将相符的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(一次回流炉利用电加热,事情温度245℃,持续事情7分钟旁边), 以气态的甲酸与锡片金属表面的氧化物天生甲酸金属盐,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担保焊接质量。

甲酸焊接过程化学反应机理如下:HCOOH+MO→M+H2O+CO2

(3)检测:利用检测设备对焊接口进行平面和立体成像检测,不合格的产品经人工维修合格后进入下一工序;

X射线检测,用来检讨IGBT模块内部的焊接效果,有无空洞等毛病

(4)晶圆键合、一体针上锡:利用键合机利用键合线连接一体针与DBC基板的上铜层、DBC基板与底板,该过程需利用二次焊组装机设备利用焊锡丝进行焊点预上锡。

引线键合环节,机器人通过图像识别技能定位,然后利用超声波引线键合技能将芯片与芯片之间的电路自动连接完全。

(5)超声波洗濯:将焊接完成后的半成品置于插针机中,对模块上的针脚进行加盖超声波洗濯,紧张洗濯焊接后针脚上残留的松喷鼻香。
洗濯设备有效容积约3.2L,以无水乙醇作为清洁剂,单次洗濯约24根针脚,韶光约一分钟。

(6)真空回流焊(二次):根据客户需求,将键合完的DBC基板送入回流炉中,在炉内进行加热熔化(二次回流炉利用电加热,事情温度245℃,持续事情8分钟旁边),以气态的甲酸与锡片金属表面的氧化物天生甲酸金属盐,并在高温下裂解还原金属,以此将DBC基板焊接到铜基板上,需向炉内注入氮气作为保护气以担保焊接质量。

(7)密封:将半成品与外壳利用点胶及外框组装机进行组装,在外壳点胶(废气产生量较少,可忽略不计),并通过螺钉将外壳安装到铜底板上。
该过程利用有机硅密封胶进行点胶;

(8)超声波焊接:利用超声波焊接设备将端子与半成品焊接,不该用助焊剂及焊材,属于摩擦焊接;

(9)灌封、固化:常温下,利用灌胶机将有机硅凝胶贯注到外壳内(废气产生量较少,可忽略不计),然后利用固化机进行固化。
真空下,通过高温(约110~130℃),将有机硅凝胶固化。
先将工件放入真空烤箱内,然后关闭烤箱腔体,抽真空,保压一段韶光后再充氮气,接着加热至120℃,保温一定韶光,待冷却到室温后,再打开烤箱腔体取出工件。
固化过程,在高温下有机硅凝胶固化后形成优柔透明或半透明的弹性体,固化过程产生G5固化废气;

(10)装盖板:安装盖板;

(11)测试:利用测试仪器进行测试。
此工序会产生不合格产品;

全自动高温阻断测试,是在高温高压情形下磨练IGBT的可靠性

(12)包装入库:合格成品包装入库。

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