湖北静态测试外壳组装兼容设备

采用Sn-Au高温焊料将基板连接到带有翅片的铜底板上，芯片焊盘和基板采用铝键合线连接。将硅凝胶灌入外壳封装并固化。该基板可以从根本上有效降低回路电感，至大问题是附加陶瓷层(SiN)增加了散热热阻。但研究结果表明，该附加陶瓷层也只使芯片结温升高了2℃，影响几乎可以忽略。采用相同原理和结构封装的器件还有很多。如采用金属带进行芯片连接的封装。金属带连接增大了键合线的载流能力。将芯片嵌入到焊接在DBC上的PCB板中，通过键合线将芯片电极连接到PCB板上。通过优化电流回路、驱动位置和栅极连接可以至小化寄生电感。上述器件在具体封装结构方面略有差异，但所采用的封装原理与传统键合线连接封装相同，这种封装形式决定了其单面散热的封装热特性，使得封装器件内部产生的热量几乎只能从芯片一侧的基板和底板传递，形成了单一的散热路径。通过自动化设备，IGBT模块的封装过程更加高效、准确。湖北静态测试外壳组装兼容设备

IGBT作为重要的电力电子的中心器件，其可靠性是决定整个装置安全运行的重要因素。由于IGBT采取了叠层封装技术，该技术不但提高了封装密度，同时也缩短了芯片之间导线的互连长度，从而提高了器件的运行速率。传统Si基功率模块封装存在寄生参数过高，散热效率差的问题，这主要是由于传统封装采用了引线键合和单边散热技术，针对这两大问题，SiC功率模块封装在结构上采用了无引线互连（wireless interconnection）和双面散热（double-side cooling）技术，同时选用了导热系数更好的衬底材料，并尝试在模块结构中集成去耦电容、温度/电流传感器以及驱动电路等，研发出了多种不同的模块封装技术。湖北静态测试外壳组装兼容设备IGBT自动化设备通过真空回流焊接确保了贴片的可靠连接和高质量的焊接效果。

直接导线键合结构（DLB）：直接导线键合结构至大的特点就是利用焊料，将铜导线与芯片表面直接连接在一起，相对引线键合技术，该技术使用的铜导线可有效降低寄生电感，同时由于铜导线与芯片表面互连面积大，还可以提高互连可靠性。三菱公司利用该结构开发的IGBT模块，相比引线键合模块内部电感降低至57%，内部引线电阻减小一半。SKiN模块结构也是一种无引线键合的结构，它采用了双层柔软的印刷线路板同时用于连接MOSFET和用作电流通路。为进一步降低寄生效应，使用多层衬底的2.5D和3D模块封装结构被开发出来用于功率芯片之间或者功率芯片与驱动电路之间的互连。

半导体技术的进步使得芯片的尺寸得以不断缩小，倒逼着封装技术的发展和进步，也由此产生了各种各样的封装形式。当前功率器件的设计和发展具有低电感、高散热和高绝缘能力的属性特征，器件封装上呈现出模块化、多功能化和体积紧凑化的发展趋势。为实现封装器件低电感设计，器件封装结构更加紧凑，而芯片电压等级和封装模块的功率密度持续提高，给封装绝缘和器件散热带来挑战。在有限的封装空间内，如何把芯片的耗散热及时高效的释放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的工作温度，已成为当前功率器件封装设计阶段需要考虑的重要问题之一。IGBT自动化设备的动态测试有助于精确估计器件在不同负载下的效率。

SiC宽禁带半导体功率器件更高的开关频率，可以降低无源器件的重量，占用的封装体积也更小，因此可以提高功率器件的功率密度，同时SiC器件具有更高的热导率，可以更高效的把芯片耗散热排出。然而，SiC器件越来越高的电压等级和开关速度也给器件封装带来巨大的挑战。目前现有封装技术的不适配是摆在高压SiC器件应用面前的一道屏障。SiC芯片尺寸小，厚度更薄，而电压等级提高，需要特别关注封装中涉及芯片、基板以及输出端子等薄弱点的电气绝缘问题，如10kVSiCMOSFET的芯片厚度只有100μm，平均电场强度达到100kV/mm，而对于1.7kV的SiIGBT，芯片厚度为210μm，而平均电场强度只有8.1kV/mm。IGBT自动化设备推动了IGBT模块技术的发展，使其具备通态压降低、开关速度快等优点。动态测试真空封盖自动线制造

IGBT自动化设备的应用提升了功率半导体模块封装的工艺技术水平，使其适应更高的功率密度和恶劣环境。湖北静态测试外壳组装兼容设备

针对氮化铝陶瓷基板的IGBT应用展开分析，着重对不同金属化方法制备的覆铜AlN基板进行可靠性进行研究。通过对比厚膜法、薄膜法、直接覆铜法和活性金属钎焊法金属化AlN基板的剥离强度、热循环、功率循环，分析结果可知，活性金属钎焊法制备的AlN覆铜基板优于其他工艺基板，剥离强度25MPa，（-40~150）℃热循环达到1500次，能耐1200A/3.3kV功率循环测试7万次，满足IGBT模块对陶瓷基板可靠性需求。在电力电子的应用中，大功率电力电子器件IGBT是实现能源控制与转换的中心，普遍应用于高速铁路、智能电网、电动汽车与新能源装备等领域。随着能量密度提高，功率器件对陶瓷覆铜基板的散热能力和可靠性的要求越来越高。湖北静态测试外壳组装兼容设备