IGBT封装过程中有哪些关键点？

由于IGBT的芯片通常都比较大，长会达到10mm-20mm，并且DBC的尺寸通常在20mm-40mm，如此大的焊接面积，给焊接材料中的挥发物挥发造成很大困难。因此IBGT焊接层的空洞成为人们极力解决的问题。而对于IGBT高可靠性的要求，空洞率必然是封装环节的一个重要控制因素。通常小家电、普通电气装备用的IGBT要求空洞率<5%，对于轨道交通、航空航天 等领域，空洞率要求更加苛刻，甚至需要达到0.1%以下。深圳市晨日科技股份有限公司在十多年来在半导体封装材料、LED 封装材料和电子组装材料技术研发的基础上，开发出了MO3和S03（水洗）两款IGBT封装无铅锡膏，可满足IBGT封装低空洞率和高可靠性的要求。

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MDS50-16整流桥开关模块由六个超快恢复二极管芯片和一个大功率高压晶闸管芯片按一定电路连接后共同封装在PPS（40%玻璃纤维）外壳中。MDS50-16模块主要结构及特点如下：

1）铝基导热底板：其作用是为陶瓷覆铝板（DBC基板）提供联结支撑和导热通道，作为整个MDS50-16模块的结构基础。因此，它必须具有高的导热性和可焊性。因为需要在高温下焊接到DBC基体上，除了使用磷和镁掺杂的铜银合金外，铜基板在焊接前必须用一定的弧度进行预弯曲。这种具有一定弧度的焊接产品可以在模块安装在散热器上时有足够的接触，从而降低了模块的接触热阻，保证了模块的出力。

2）DBC基板：由氧化铝或氮化铝基板与铜箔在高温下直接粘合而成。它具有优良的导热性、绝缘性和可焊性，与硅材料接近的热线膨胀系数，可以直接焊接到硅片上，从而简化模块焊接工艺，降低热阻。同时，DBC基板可以根据功率电路单元的要求蚀刻成各种图案，作为主电路端子和控制端子的焊接支架，铜基板和电力半导体芯片彼此电绝缘，使MDS50-16模块具有有效值绝缘耐压2.5kV以上。

3）电力半导体芯片：MDS50-16的超快恢复二极管和晶闸管芯片的PN结采用玻璃钝化保护，在模块制造过程中涂RTV硅橡胶，灌封d性硅胶和环氧树脂。多层保护使电力半导体器件芯片性能稳定可靠。根据三相整流桥电路共阳极和共阴极的连接特性，MDS50-16芯片采用三片正烧（即芯片正面为阴极，反面为阳极）三片是反烧（即芯片正面为阳极，反面为阴极），并利用DBC基板的蚀刻图案，简化焊接。同时，主电极的引出端子全部焊接在DBC基板上，减少了连线，提高了模块的可靠性。

4）外壳：MDS50-16外壳采用高抗压、抗拉、高绝缘强度和高热变温度的聚苯硫醚（PPS）注塑材料，并加油40%玻璃纤维制成。可以很好的解决铜基板与主电极热胀冷缩的匹配问题，通过环氧树脂浇注固化工艺或环氧树脂板的间隔，实现上下壳的结构连接，达到更高的保护强度和气密密封，并为主电极引出提供支撑。

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