解析IGBT模块封装壁垒——高可靠性

时间： 2024-05-14 来源：SLKOR（萨科微）官网

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IGBT模块的封装技术难度高，高可靠性设计和封装工艺控制是其技术难点。IGBT模块具有使用时间长的特点，汽车级模块的使用时间可达15年。因此在封装过程中，模块对产品的可靠性和质量稳定性要求非常高。高可靠性设计需要考虑材料匹配、高效散热、低寄生参数、高集成度。

封装工艺控制包括低空洞率焊接/烧结、高可靠互连、ESD防护、老化筛选等，生产中一个看似简单的环节往往需要长时间摸索才能熟练掌握，如铝线键合，表面看只需把电路用铝线连接起来，但键合点的选择、键合的力度、时间及键合机的参数设置、键合过程中应用的夹具设计、员工操作方式等等都会影响到产品的质量和成品率。

IGBT模块封装工艺流程

散热效率是模块封装的关键指标，会直接影响IGBT的最高工作结温，从而影响IGBT的功率密度。由于热膨胀系数不匹配、热机械应力等原因，模组中不同材料的结合点在功率循环中容易脱落，造成模块散热失效。

IGBT封装技术的升级方向

提高模组散热性能的方法包括改进芯片间连接方式、改进散热结构、改进DBC板/基板材料、改进焊接/烧结工艺等。比如英飞凌的IGBT5应用了先进XT键合技术，采用铜线代替铝线键合、银烧结工艺、高可靠性系统焊接，散热效率得到大幅提升，但同时也面临着成本增加的问题。

铝基碳化硅散热件

另外还有客户壁垒：认证周期长，先发企业优势明显

IGBT产品取得客户认可的时间较长。由于其稳定性、可靠性方面的高要求，客户的认证周期一般较长，态度偏向谨慎，在大批量采购前需要进行多轮测试。新进入者很难在短期内获得下游客户认可。

不同应用场景对IGBT模块的要求

以汽车级IGBT为例，认证全周期可达2-3年。IGBT厂商进入车载市场需要获得AEC-Q100等车规级认证，认证时长约12-18个月。通过后，厂商还需与车厂或Tier 1供应商进行车型导入测试验证，这一过程可能持续2-3年。在测试验证完成后，供应商通常会先以二供或者三供的身份供货，再逐步提高量。而在需求稳定的情况下，车厂出于供应链安全考虑，更倾向于与现有供应商保持合作，新IGBT供应商可能无法得到验证机会。

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型号- 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目录- 整流桥 Rectifier Bridge 整流二极管 Rectifier Diode 快恢复二极管 Quick-recovery Diode 超高效整流二极管 Ultra High Efficiency Rectifier Diode 肖特基二极管 Schottky Diode 光伏二极管 Photovoltaic Diode 瞬态抑制二极管 Transient Voltage Suppressor 稳压二极管 Zener Diode 放电管 Discharge Tube 静电放电 ESD 小信号开关二极管 Small Signal Switching Diode 小信号肖特基二极管 Small Signal Schottky Diode 小信号三极管 Small Signal Triode 小信号数字晶体管 Small Signal Digital Transistor 晶闸管/整流二极管/三相整流桥模块 THYRISTOR/RECTIFIER/ THREE PHASE RECTIFIE DIODE MODULE IGBT模块 IGBT MODULES 肖特基模块/碳化硅肖特基模块 SCHOTTKY MODULES/SIC SCHOTTKY MODULE 快恢复二极管模块 FRD DIODE MODULES 中低压MOS管 Medium and Low Voltage MOS Tube

型号- 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

选型指南 - 扬杰科技 PDF 中文下载

PM600T9120HS3 Trench Field-Stop Technology IGBT

型号- PM600T9120HS3

数据手册 - 光鼎电子 - Rev A/0 - 2024-04-10 PDF 英文下载

东海半导体授权世强硬创，代理IGBT单管/模块、SiC二极管/MOS

40A 1200V TRENCHSTOP IGBT采用先进的沟槽和场截止技术设计，不仅能提供优异的VCEsat和开关速度、低栅极电荷，还拥有卓越的开关速度，VCEsat中的正温度系数带来轻松并联的能力。

签约新闻发布时间 : 2023-09-18

【招聘】大客户销售，负责车规级MCU/碳化硅Mosfet/IGBT/马达驱动/热失控传感器等产品

负责自动驾驶、三电系统、智能汽车、新能源汽车等热门行业；全品类1000+家国内外大牌产品线，数万家行业top级客户资源；全球领先的研发及采购服务平台，国高企业，专精特新企业，行业未来独角兽，发展机遇超多！

招聘信息发布时间 : 2024-08-09

PM450T9120HS3 Trench Field-Stop Technology IGBT

型号- PM450T9120HS3

数据手册 - 光鼎电子 - Rev A/0 - 2024-04-10 PDF 英文下载

【技术】IGBT及其IGBT模块是如何进行导通的？

本文slkor将介绍IGBT及其IGBT模块导通原理。其中IGBT是英文单词Insulated Gate Bipolar Transistor，它的中文意思是绝缘栅双极晶体管。IGBT是由BJT和MOS组成的复合全控制电压驱动功率半导体器件。IGBT模块是由IGBT和FWD通过特殊的电路桥封装而成的模块化半导体产品。

技术探讨发布时间 : 2022-01-16

阿基米德半导体携光储及车用IGBT模块实力亮相上海第十七届SNEC展会！

6月13至15日，阿基米德半导体在十七届全球SNEC展会璀璨亮相，阿基米德半导体展示了SiC MOSFET/IGBT单管，半桥IGBT模块，三电平IGBT模块, SiC模块等众多产品。这些产品广泛应用于直流快充/超充，工业电源，感应加热，光伏逆变器，储能PCS，新能源汽车等领域，为行业实现了更高的可靠性和能源转化效率。

厂牌及品类发布时间 : 2024-06-22

阿基米德半导体携光储及车用IGBT模块亮相深圳国际电子展，共襄科技盛宴！

日前，阿基米德半导体参加了在深圳会展中心举办的elexcon2024深圳国家电子展。展示了SiC MOSFET/IGBT单管，半桥IGBT模块，三电平IGBT模块, SiC模块等众多产品。广泛应用于直流快充/超充，工业电源，感应加热，光伏逆变器，储能PCS，新能源汽车等领域。

厂牌及品类发布时间 : 2024-09-04

IGBT应用在那些地方呢？

IGBT应用范围按照领域的不同主要可以分为三大类：消费类，工业类，汽车类。IGBT单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器；IGBT模块主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）等领域；而IPM模块应用于变频空调、变频冰箱等白色家电产品。

应用方案发布时间 : 2024-04-25

美浦森基于2.4μm工艺平台开发的最新一代FS+Trench IGBT，动静态参数及损耗数据表现出色

美浦森不断研究最新的IGBT芯片技术，取得多项专利。本次在12吋晶元2.4um工艺平台开发的最新一代的 FS+Trench IGBT系列。美浦森最新一代IGBT：工艺平台2.4μm，归一化面积95，短路10μs+，静态1.62V，开关损耗4330μJ，耐压1300+，RBSOA 关断4倍以上额定电流。

产品发布时间 : 2024-08-12