ELT真空除泡机IGBT封装气泡解决方案供应商
[发布日期:2023-09-27 14:32:22] 点击:
IGBT凭借着高功率密度、驱动电路简单以及宽安全工作区等特点,成为了中大功率、中低频率电力电子设备的首选。在工作频率低于105Hz的范围内,硅基IGBT是首选的功率半导体器件,其功率范围涵盖几千瓦至十兆瓦,典型的应用领域包括工业控制(变频器、逆变焊机、不间断电源等);新能源汽车(主电驱、OBC、空调、转向等);新能源发电(光伏逆变器、风电变流器);变频白电(IPM);轨道交通(牵引变流器);智能电网等。
IGBT发展趋势:
(1)高功率密度
电力电子产品其实有一个使命,就是不断地去减少损耗,不断地去提升功率密度。要实现高功率密度,可以从三个维度去考虑。
第一点是低损耗,主要考验芯片设计,芯片设计不单是说在芯片设计技术这个方面,还有更多的要考虑对其应用的理解。
第二点是低热阻,随着功率密度越来越高,一些传统的封装已经比较吃力。在这种情况下,不能一昧的去追求器件的低成本。例如,现在有一些厂家把铜底板去掉,要分情况来看,对于小功率的一些器件,散热不是它的瓶颈,在这种情况下,去掉铜底板可以少掉一块材料,并且简化生产,降低成本。在整机里,不会付出多余的散热成本,但随着功率密度不断上升,去掉铜底板后,导热系数下降,热阻提高。从整机设计的角度来看,则需要花费更多的散热成本去弥补,甚至可能要去上热管,增大散热器。由此看来,省掉铜底板是得不偿失的。
第三点是高温度,如果把当前比较主流的150 ℃最大结温(Tvjop)提升到 175 ℃,有益于IGBT 应用。同时也会对目前的封装材料提出挑战。
(2)更高的可靠性
第一,随着微沟槽(MPT)技术的发展,近些年来的芯片越来越小,往往就会牺牲掉它的安全工作区(SOA)。这是需要非常注意的,不能因为需要低损耗而舍弃重要的一块。
第二,在一些应用场合中需要防硫防潮。
第三,对于大功率的应用方面,随着竞争不断加剧,目前是通过单管并联去实现。在此情况下,对于单管并联来说,均流非常重要。均流既包括模块内的芯片均流,也包括模块之间的均流。这就对IGBT一致性提出了更高的要求。而一致性更多的是从工艺、生产这些角度去保证。
(3)更加易用
第一点是dv/dt 的可控性,它在工业驱动器领域是非常重要的。
第二点是尽可能低的米勒电容(Cres)。随着近几年技术不断发展,不难发现其实有些厂家会把0V关断,逐步地从小功率往上拓展,可以简化电源系统及驱动电路。但要实现0V关断,要非常注意是否会产生米勒尖峰,是否会导致米勒误导通。米勒尖峰是由米勒电容及 dv/dt 共同去决定的。因此,米勒电容非常重要。
第三点是封装的Layout非常适合整机的布局布线,对使用来说会带来很多便利。
最后,近些年出现的一些封装,比如贴片化封装,包括top side cooling (TSC) ,在某些局部的场合能够简化制造,从而降低成本。
IGBT封装气泡解决方案
针对IGBT模块封装发展趋势,提升封装的可靠性,台湾ELT研发人员研发出一款高良率去空洞设备——真空压力除泡机VPS,为IGBT模块灌封带来优秀的封装除泡方案及装备。
台湾ELT真空压力除泡系统VPS采用真空与压力切换技术,可有效解决灌封材料中存在的气泡问题,创新性使用多重多段真空压力切换系统,可根据材料特性分段设定压力与真空数值。