一、車規級 IGBT 模塊

車規級 IGBT 模塊是專為汽車應用設計的高性能功率半導體器件，它在新能源汽車的電機驅動系統中扮演著核心角色。IGBT，全稱為絕緣柵雙極晶體管，是電力電子行業廣泛應用的半導體器件，其作用是交流電和直流電的轉換，同時IGBT還承擔電壓的高低轉換的功能7。

1. IGBT模塊在新能源汽車中的作用

在新能源汽車中，電機驅動系統是關鍵成本之一，約占整車成本的15-20%，而IGBT約占電機驅動系統成本的一半。因此，IGBT約占新能源汽車成本的7-10%。新能源汽車的動力性能越強，所需要的IGBT組件數量也越多。例如MHEV48V所需IGBT組件數量為2-5個，而BEVA所需IGBT組件數量為90-120個5。

2. IGBT模塊的技術要求

車規級IGBT模塊需要經過嚴苛的認證流程，包括可靠性標準AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS16949、功能安全標準ISO26262等。車規級IGBT模塊的高標準、嚴要求、長周期，將入行門檻一再拔高，這也直接導致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強，并有本事將規模優勢發揮到極致的芯片企業，才能將車規級IGBT模塊納入生產清單

二、車規級 IGBT 模塊封裝關鍵技術應用

1. 封裝技術的發展趨勢

車規級 IGBT 模塊封裝技術的發展趨勢主要包括以下幾個方面：

·         散熱技術：散熱是封裝技術中的一個重要環節。傳統的散熱技術包括pin-fan結構和DSC結構。這些結構在散熱上都有一定的效果，但是隨著功率密度的不斷提高，散熱要求也越來越高。因此，開始探索直接焊接或者燒結技術，例如BXX的直焊產品圖所示。此外，還有一些其他的封裝概念，如ABB的壓接技術，冷焊，激光焊技術。

·         模塊化設計：模塊化設計可以簡化設計過程，提高功率密度，并且有利于散熱。例如，英飛凌的HPDrive采用了Pin-Fin設計，顯著提高功率模塊散熱效率，提高模塊的功率密度。

·         無引線鍵合技術：無引線鍵合技術可以減少寄生參數，提高互連可靠性。例如，直接導線鍵合結構（DLB）和SKiN結構都是無引線鍵合的結構。

·         高導熱陶瓷材料的應用：高導熱陶瓷材料可以提高散熱效率。例如，Al2O3陶瓷和更新的Si3N4陶瓷底板的應用，可以代替銅底板，提高散熱效率。

2. 新材料技術的應用

新材料技術在車規級 IGBT 模塊封裝中的應用主要包括以下幾個方面：

·         DBC板的應用：DBC板（直接覆銅陶瓷板）是一種新型的封裝材料，它可以將IGBT芯片直接貼裝到板上，簡化封裝過程，提高散熱效率。

·         SiC材料的應用：SiC材料具有高的熱導率和機械強度，可以在高溫和高壓環境下保持良好的電性能。因此，在一些高端車型中，已經開始使用SiC材料來替換傳統的硅材料。

·         SHAREX燒結銀的應用：SHAREX善仁新材生產的燒結銀是一種高效的導電材料，它可以用于IGBT模塊的封裝，提高封裝的可靠性和散熱效率。

3. 高精貼片技術的應用

高精貼片技術是車規級 IGBT 模塊封裝中的一個重要環節，它的應用主要包括以下幾個方面：

·         貼片壓力的控制：在貼片過程中，對貼片壓力的精確度要求最高。為了保證納米銀膏和芯片、DBC板接觸良好，芯片不彎折、翹曲、劃片等問題發生，高標準的IGBT模塊貼裝壓力需控制在50g以內。

·         高精度對位、貼片：在貼片過程中，需要實現高精度的對位和貼片，以保證良率。這需要使用高精度的貼裝設備和技術。

·         設備的優化：為了提高貼片速度和效率，需要不斷優化貼裝設備。例如，如何在設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動速度，是提升設備UPH的關鍵點。

以上就是車規級 IGBT 模塊封裝關鍵技術應用的一些主要內容。隨著技術的不斷發展和創新，我們可以期待更高效、更可靠的封裝技術的出現。

三、車規級 IGBT 模塊芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設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境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，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、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應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，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質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引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

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