IGBT功率模塊封裝主要面臨哪些問題?
作者：vbond 發布時間：2021-01-08 19:04 瀏覽次數 :
IGBT模塊是由IGBT與FWD通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品;封裝后的IGBT模塊直接應用于變頻器、UPS不間斷電源等設備上;IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊;隨著節能環保等理念的推進，此類產品在市場上將越來越多見。但是針對IGBT模塊我們總要一個封裝的問題，那IGBT功率模塊封裝會遇到哪些問題?
(1)熱-電效應
高溫使得半導體器件的性能下降，如通態電阻增大、導通壓降增加、電流上升變緩等。
(2)熱-機械效應
高溫使得物體發生明顯膨脹，由于不同材料的熱膨脹系數不同，不匹配的膨脹系數會使得封裝內部各部分之間產生熱應力，嚴重時會產生變形甚至破裂。
(3)熱-分子效應
高溫使得鍵合、焊接部位的強度降低，影響接觸性能。
(4)熱-化學性能
裸露的金屬(引腳、焊盤等)在高溫下更容易受到外界的腐蝕。
GBT模塊是新一代的功率半導體電子元件模塊，誕生于20世紀80年代，并在90年代進行新一輪的改革升級，通過新技術的發展，現在的IGBT模塊已經成為集通態壓降低、開關速度快、高電壓低損耗、大電流熱穩定性好等等眾多特點于一身，而這些技術特點正式IGBT模塊取代舊式雙極管成為電路制造中的重要電子器件的主要原因。
迄今為止，功率模塊主要采用平面封裝結構，內部互連技術多采用引線鍵合技術。芯片在切換過程中會產生損耗，損耗轉換成熱量，通過封裝模塊材料擴散到周圍環境中。隨著IGBT器件功率密度的增大，散熱性能是非常關鍵的問題。IGBT堆疊結構不但可以提高功率密度，還有效地解決了整個模塊的散熱性能。陶瓷基板與襯底直接相連，快速的將熱量傳遞到周圍環境中。堆疊封裝結構也是本章主要研究的封裝形式。
