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關(guān)鍵步驟，包括晶圓生產(chǎn)、芯片設(shè)計、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

·         IGBT的關(guān)鍵前期流程: 芯片設(shè)計是確保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。

·         不同廠家的IGBT芯片具有不同特點: 各家廠家在IGBT芯片設(shè)計上可能會有所不同，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: 芯片制造是一個精密的過程，需要先進的設(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: 光刻機是制造先進集成電路的關(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，以增強散熱效果。

·         安裝外殼、灌注硅膠、密封: 這些步驟是為了保護IGBT模塊免受機械損傷、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模塊進行電氣測試、熱測試和機械測試。

五、散熱設(shè)計

·         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)計的環(huán)保考慮

·         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，就會作為一個長期的使用和運行方式。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、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、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，因此焊后必須進行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運用自身原創(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。