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功率模块封装测试技术与流程揭秘

功率模块封装测试技术与流程揭秘

  • 发布时间:2021-09-28 11:22

功率模块封装测试技术与流程揭秘

【概要描述】功率模块封装测试是新一代电力半导体电子元件模块,诞生于20世纪80年代,90年代进行了新的改革升级。通过新技术的发展,IGBT功率模块封装测试已经将降低中央通太压、提高开关速度、高压低损耗、高电流热稳定性等多种特点融为一体。这些技术特征是代替现有阳极管道制造电路的正式IGBT模块。

  • 发布时间:2021-09-28 11:22

功率模块封装测试是新一代电力半导体电子元件模块,诞生于20世纪80年代,90年代进行了新的改革升级。通过新技术的发展,IGBT功率模块封装测试已经将降低中央通太压、提高开关速度、高压低损耗、高电流热稳定性等多种特点融为一体。这些技术特征是代替现有阳极管道制造电路的正式IGBT模块。

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近年来电动汽车的蓬勃发展带动了电力模块封装技术的更新迭代。目前,电动汽车主逆变器功率半导体技术要求中等功率模块技术的先进水平、高可靠性、高功率密度和成本竞争力是先要满足的要求。01电力设备功率模块封装测试模块封装结构的演变趋势

IGBT是重要电力电子的核心部件,是决定整个设备安全运行的非常重要因素。IGBT采用叠层封装技术,因此在提高封装密度的同时,减少芯片之间导体的互连长度,从而提高了设备的工作速度。传统的基于Si的电力模块封装存在寄生参数太高、热效率低的问题。这主要是因为现有软件包使用了引线连接和单边热技术。针对功率模块封装测试这两个主要问题,SiC电力模块封装在结构上采用无引线互连和双面热(double-side),同时选择导热率更好的衬里材料,并将解耦能力、温度/电流传感器、驱动电路等纳入模块结构,开发出多种模块封装技术。

01.功率模块封装测试-直接导线连接结构(DLB)

直接引线连接结构很大的特点是,利用焊料将铜丝直接连接到芯片表面,使用相对导线连接技术有效减少寄生电感,同时由于铜导线和芯片表面互连面积大,可以提高互连可靠性。三菱利用该结构开发的IGBT模块,与引线键模块内部电感相比减少了57%,内部引线阻力减少了一半。

02.功率模块封装测试-SKiN结构

SKiN模块结构也是无引线的结合结构,它使用连接MOSFET并作为电流路径的2层光滑印刷电路板。

03.功率模块封装测试-2.5D和3D模块封装结构

为了进一步减少寄生效果,使用多层衬底的2.5D和3D模块封装结构是为了电力芯片之间或电力芯片和驱动电路之间的互连而开发的。在2.5D结构中,不同的电力芯片焊接在同一个基板上,芯片之间的相互连接通过增加的1层安装板的金属连接进行,安装板必须非常接近电力芯片,使用耐高温的材料,低温共和陶瓷(LTCC)安装板经常用于该结构。在三维模块封装结构中,两个电源芯片或电源芯片和驱动电路通过金属通孔或凸块实现垂直互连的三维模块封装。这个压缩过程不是电线连接或焊接,而是直接接触,允许金属和芯片之间的相互连接。该结构包括三层导热板、板。

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