一、什么是IGBT
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即絕緣柵雙極型晶體管,可將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電,是目前最有前景的功率半導(dǎo)體器件之一。
IGBT具有輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、控制電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小、速度快、頻率高等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、智能電網(wǎng)、新能源,尤其是新能源汽車領(lǐng)域。
最近汽車行業(yè)的缺芯困局,IGBT 模塊也是一個(gè)方面。IGBT模塊在新能源汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心部件。
二、IGBT封裝
封裝是IGBT模塊生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。出于新能源汽車實(shí)際行程場(chǎng)景的復(fù)雜性,和對(duì)行駛安全的絕對(duì)重視,車規(guī)級(jí)IGBT在工作溫寬、散熱性、抗震性等方面都有著嚴(yán)苛要求。
因而,提升封裝可靠性是IGBT封裝的重中之重。
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一個(gè)IGBT模塊的封裝需經(jīng)歷貼片、焊接、等離子清洗、X光、檢測(cè)、鍵合、灌膠及固化、成型、測(cè)試、打標(biāo)9道工序。
貼片作為第一道工序,其重要性不言而喻,貼片良率對(duì)封裝成品的可靠性至關(guān)重要。
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三、IGBT貼片
IGBT貼片即將切割好的IGBT芯片貼裝到DBC板(直接覆銅陶瓷板)上,關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)為貼片速度、貼片作用時(shí)間和貼片力度控制。其中,對(duì)貼片力度的精確度要求最高。
為保證納米銀膏和芯片、DBC板接觸良好,芯片不彎折、翹曲、劃片等問題發(fā)生,高標(biāo)準(zhǔn)的IGBT模塊貼裝壓力需控制在50g以內(nèi),并需要良好的力控重復(fù)性。
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另外,貼片壓力的控制也直接影響芯片與基板之間的焊料厚度;從而影響回流焊后焊料爬升、空洞等指標(biāo)。
在精確可控的貼裝壓力下,再配合高速輸出和精確對(duì)位的貼裝頭(移動(dòng)分辨率0.001mm,拾取精度0.01mm),貼裝良率可達(dá)99.9%。
其次,一個(gè)IGBT模塊內(nèi)需要封裝多達(dá)上百組晶體管芯片;在保證可靠性和穩(wěn)定性的同時(shí)提升貼片速度也是IGBT封裝設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)之一。
如何在設(shè)備有限的空間中盡可能多的放置貼裝模組,和加快貼裝模組的運(yùn)動(dòng)速度,是提升設(shè)備UPH的關(guān)鍵點(diǎn)。
隨著新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展,對(duì)高功率、高密度的IGBT模塊的需求急速增加,很多汽車廠商都已走上了IGBT自研道路,以滿足整車生產(chǎn)需求,不再被上游產(chǎn)業(yè)鏈“卡脖子”。
要生產(chǎn)具有高可靠性的IGBT模塊,高精度芯片貼裝設(shè)備必不可少。
國(guó)奧電機(jī)作為國(guó)內(nèi)先進(jìn)半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備核心部件供應(yīng)商,聚焦車規(guī)IGBT模塊封裝首要環(huán)節(jié),以±0.1g的精準(zhǔn)力控,賦能IGBT高精貼片,為保證IGBT封裝可靠性提供強(qiáng)有力的支持。
可編程高精力控,降低損耗
國(guó)奧直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶有“軟著陸”功能,可實(shí)現(xiàn)±1g以內(nèi)的穩(wěn)定力度控制,支持速度、加速度及力度控制的程序化設(shè)定,使貼裝頭能夠以非常精準(zhǔn)的壓力觸碰芯片表面,降低損耗;
采用中空Z軸設(shè)計(jì),預(yù)留氣管接口,真空吸取、即插即用,并可根據(jù)元件結(jié)構(gòu)及特性提供定制化服務(wù)。
高精度對(duì)位、貼片,保證良率
微米級(jí)位置反饋,獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù),±0.01N力控精度,±2μm直線重復(fù)定位精度,±0.01°旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度,徑向偏擺小于10μm,編碼器分辨率標(biāo)準(zhǔn)1μm,可在高速運(yùn)行狀態(tài)下仍穩(wěn)定輸出,提升良率及可靠性。
“Z+R”軸集成設(shè)計(jì),提升速度
創(chuàng)新性的雙軸集成化解決方案,將傳統(tǒng)“伺服馬達(dá)+滾珠絲桿”合二為一,解決了Z軸自重負(fù)載問題,高速、精準(zhǔn)完成元件Pick & Place,貼裝等動(dòng)作,推力曲線平滑,峰值推力8-50N,有效行程10-50mm ,超高循環(huán)壽命,實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。
體積小,重量輕,可電機(jī)組合排列
直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)LRS2015重量?jī)H605g,輕巧的機(jī)身重量大大減輕了設(shè)備高速運(yùn)動(dòng)中負(fù)載帶來的影響。電機(jī)厚度僅為20mm,在設(shè)備有限的內(nèi)部空間中可以并排安裝多組電機(jī),減少芯片貼裝往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程,提升設(shè)備貼裝效率。
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