汽車級IGBT模塊工藝制程

汽車級IGBT模塊的工藝制程涉及到多個(gè)關(guān)鍵步驟，包括晶圓生產(chǎn)、芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、器件封裝以及最終的測試和質(zhì)量控制。以下是詳細(xì)的工藝流程：

一、晶圓生產(chǎn)

·         硅提粹和純化: 這是IGBT芯片生產(chǎn)的第一步，目的是去除硅中的雜質(zhì)，使其變得純凈。

·         單晶硅生長: 在這個(gè)步驟中，通過特定的技術(shù)將純硅轉(zhuǎn)化為單晶硅，用于制造IGBT芯片。

·         晶圓制造: 最后，通過切割和打磨等工藝，將大的硅塊制成適合芯片制造的小型晶圓。

二、芯片設(shè)計(jì)

·         IGBT的關(guān)鍵前期流程: 芯片設(shè)計(jì)是確保IGBT模塊性能的關(guān)鍵步驟。當(dāng)前商業(yè)產(chǎn)品主要基于Trench-FS設(shè)計(jì)。

·         不同廠家的IGBT芯片具有不同特點(diǎn): 各家廠家在IGBT芯片設(shè)計(jì)上可能會有所不同，這會影響到最終IGBT模塊的性能。

三、芯片制造

·         高度依賴產(chǎn)線設(shè)備和工藝: 芯片制造是一個(gè)精密的過程，需要先進(jìn)的設(shè)備和精細(xì)的工藝。

·         全球只有少數(shù)幾家公司能夠制造頂級光刻機(jī): 光刻機(jī)是制造先進(jìn)集成電路的關(guān)鍵設(shè)備，目前只有少數(shù)公司能夠生產(chǎn)。

·         背面工藝方面,國內(nèi)與國際仍存在一些差距: 在某些高端工藝上，國內(nèi)與國際仍有差距。

四、器件封裝

·         DBC基板: 該基板由三層組成，用于絕緣、導(dǎo)熱，并可以在銅箔上刻蝕出各種圖形。

·         IGBT芯片和二極管芯片的焊接: 通過真空焊接或超聲波焊接技術(shù)將IGBT和二極管芯片固定到DBC基板上。

·         DBC基板和銅底板的焊接: 然后將DBC基板焊接到銅底板上，以增強(qiáng)散熱效果。

·         安裝外殼、灌注硅膠、密封: 這些步驟是為了保護(hù)IGBT模塊免受機(jī)械損傷、化學(xué)腐蝕和其他外界因素的侵害。

·         終測: 在完成所有封裝步驟后，會對封裝好的IGBT模塊進(jìn)行電氣測試、熱測試和機(jī)械測試。

五、散熱設(shè)計(jì)

·         散熱基板的作用及種類: 散熱基板是IGBT功率模塊的核心散熱功能結(jié)構(gòu)與通道，有針翅式和平底式兩種類型。

·         直接液冷散熱和間接液冷散熱: 直接液冷散熱效率更高，但成本也更高；間接液冷散熱成本較低，但散熱效率相對較低。

六、封裝材料的選擇

·         封裝材料需要具有良好的電氣絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱導(dǎo)率: 常見的封裝材料有環(huán)氧樹脂、硅膠等。

封裝設(shè)計(jì)的環(huán)?？紤]

·         對環(huán)境因素的考慮: 包括使用環(huán)保的材料、減少有毒物質(zhì)的排放、回收和再利用封裝材料等。

七、汽車級 IGBT 模塊芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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以上就是汽車級IGBT模塊的工藝制程。需要注意的是，具體的工藝細(xì)節(jié)可能會因廠家的不同而有所差異。