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解构IGBT模块 -澳门永利游戏登入_澳门永利皇宫棋牌下载-澳门永利游戏最新网站
发布者 : admin 发布时间 : 2021/04/08 09:04:33


IGBT模块作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、工业节能、电动汽车与新能源装备等领域应用极为广泛,被誉为半导体皇冠上的明珠。广东澳门永利游戏最新网站科技有限公司生产的IGBT热敏芯片,具有高精度、快速反应、高可靠等特点,在IGBT模块中起到温度监测、温度控制的作用。

IGBT模块拥有多种系列,每个系列中包含的部件亦略有不同。今天,澳门永利游戏最新网站就以上图的IGBT模块为例,为大家揭开其内部结构。这款IGBT模块内部包含两个IGBT,也就是我们常说的半桥模块。IGBT模块内部主要包含四个部件,散热基板、NTC热敏芯片、DBC(Direct Bond Copper)基板和硅芯片(包含IGBT芯片和Diode芯片),其余的主要是焊料层和互连导线,用途是将IGBT芯片、Diode芯片、功率端子、控制端子以及DBC连接起来。接下来,为大家详细介绍:


散热基板:

IGBT模块最下面的就是散热基板,主要目的是把IGBT开关过程产生的热量快速传递出去。由于铜的导热效果比较好,因此基板通常是用铜制成的,基板的厚度在3~8mm。


DBC基板:

DBC基板是一种陶瓷表面金属化技术,一共包含三层,中间为陶瓷绝缘层,上下为覆铜层。DBC基板就是在绝缘材料的两面覆上铜层,然后在正面刻蚀出电流的图形。因背面需直接焊接在散热基板上,则无需刻蚀。DBC的主要功能需要保证硅芯片和散热基板之间的电气绝缘能力以及良好的导热能力,同时还要满足一定的电流传输能力。


IGBT芯片:

在模块内部的IGBT芯片上方(正面)为IGBT门极以及发射极,其下方(背面)则为集电极,芯片厚度为200μm。IGBT通电后,电流是从下至上流动的,因此也可以称这种结构的IGBT为纵向器件。


NTC热敏芯片:

在模块上还焊接了两个NTC热敏芯片,用于温度监测以及过温保护。


键合线:

IGBT芯片、Diode芯片以及DBC的上铜层互连一般采用键合线实现,常用的键合线有铝线和铜线两种。其中,铝线键合工艺成熟、成本较低,但是铝线键合的电气、热力学性能较差,膨胀系数失配大,影响IGBT使用寿命。而铜线键合工艺具有电气、热力学性能优良等优点,可靠性高,适用于高功率密度、高效散热的模块。






参考数据:


电力电子器件技术《IGBT模块内部是什么样的?》


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