一、功率模塊的封裝技術(shù)

功率模塊的封裝技術(shù)是影響其性能和可靠性的重要因素。下面將詳細(xì)介紹幾種常見(jiàn)的封裝技術(shù)。

1. 傳統(tǒng)封裝技術(shù)

傳統(tǒng)封裝技術(shù)主要包括鋁鍵合線等，這種封裝技術(shù)的缺點(diǎn)是寄生參數(shù)過(guò)高，散熱效率差。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)封裝采用了引線鍵合和單邊散熱技術(shù)。這種方法在高頻和高溫環(huán)境下表現(xiàn)不佳，容易產(chǎn)生電壓過(guò)沖和振蕩現(xiàn)象，造成器件電壓應(yīng)力、損耗的增加和電磁干擾問(wèn)題。

2. DBC和AMB封裝技術(shù) 

DBC（Direct Bonded Copper）和AMB（Active Metal Bonding）是一種新型的封裝技術(shù)，它們?cè)跓釋?dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度方面都有顯著的優(yōu)勢(shì)。DBC的熱導(dǎo)率比DBC氧化鋁高3倍，且機(jī)械強(qiáng)度及機(jī)械性能更好。AMB基板以碳化硅為主，具有高溫高頻特性，對(duì)于電池效率提升和成本降低都有明顯優(yōu)勢(shì)。此外，DBC和AMB封裝技術(shù)還能有效降低寄生電感，提高互連可靠性。 

3. 碳化硅功率模塊封裝技術(shù)

 碳化硅功率模塊封裝技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型封裝技術(shù)。碳化硅作為寬禁帶半導(dǎo)體的代表，理論上具有極其優(yōu)異的性能，有望在大功率電力電子變換器中替換傳統(tǒng)硅IGBT，大幅提升變換器的效率以及功率密度等性能。但是目前商用碳化硅功率模塊仍然沿用傳統(tǒng)硅IGBT模塊的封裝技術(shù)，面臨著高頻寄生參數(shù)大、散熱能力不足、耐溫低、絕緣強(qiáng)度不足等問(wèn)題，限制了碳化硅半導(dǎo)體優(yōu)良性能的發(fā)揮。為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了許多針對(duì)碳化硅功率模塊的新型封裝技術(shù)和方案，重點(diǎn)關(guān)注碳化硅功率模塊封裝中面臨的電、熱以及絕緣方面的挑戰(zhàn)。 

4. 快克智能的微納銀燒結(jié)設(shè)備

快克智能是一家專(zhuān)注于SiC功率模塊封裝的核心工藝設(shè)備的公司。他們自主研發(fā)的微納銀燒結(jié)設(shè)備是SiC功率模塊封裝的核心工藝設(shè)備，這種設(shè)備能夠滿(mǎn)足新能源汽車(chē)對(duì)SiC器件的需求，幫助公司在新能源浪潮中占有一席之地。

總的來(lái)說(shuō)，隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展，功率模塊的封裝技術(shù)也在不斷進(jìn)步和完善，以滿(mǎn)足更高的性能和可靠性要求。芯片封裝的發(fā)展情況

二、功率模塊的特點(diǎn) 

功率模塊是功率電力電子器件按一定的功能組合再灌封成一個(gè)模塊。它們?cè)陔姎庠O(shè)備中扮演著重要的角色，尤其在需要高功率和高效率的場(chǎng)合。以下是功率模塊的一些主要特點(diǎn)： 

1.高度集成

功率模塊內(nèi)部集成了功率半導(dǎo)體器件、控制電路、保護(hù)電路等多種功能。這種集成使得功率模塊結(jié)構(gòu)緊湊，易于使用，并且具有較高的可靠性。

2.高效率

功率模塊通常采用高速低功耗的管芯，如IGBT，以及優(yōu)化的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路，這使得IPM開(kāi)關(guān)速度快，損耗小。此外，智能功率模塊還集成了能連續(xù)檢測(cè)IGBT電流和溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)電路，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或溫度過(guò)熱時(shí)，IGBT將被有控制地軟關(guān)斷，從而進(jìn)一步提高了效率。

3.高可靠性

功率模塊的生產(chǎn)和測(cè)試過(guò)程通常采用自動(dòng)化流程，以確保質(zhì)量和可靠性。它們具有良好的散熱設(shè)計(jì)，如帶有金屬底板的塑料封裝，以及整體引腳技術(shù)，這些都提高了功率模塊的可靠性。

易于維護(hù)

如果功率模塊出現(xiàn)故障，可以通過(guò)更換其他模塊來(lái)保持系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這大大提高了系統(tǒng)的維護(hù)性。

4.應(yīng)用廣泛

功率模塊廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車(chē)、電機(jī)控制器、交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)前端、電機(jī)控制等。它們?cè)诟吖β书_(kāi)關(guān)應(yīng)用中也有廣泛的應(yīng)用。

綜上所述，功率模塊的特點(diǎn)主要包括高度集成、高效率、高可靠性和廣泛的應(yīng)用范圍。這些特點(diǎn)使得功率模塊在現(xiàn)代電氣設(shè)備中發(fā)揮了重要作用。

三、功率模塊的應(yīng)用

功率模塊在現(xiàn)代電子設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛，尤其在需要高功率、高密度、高效率的場(chǎng)合。以下是一些功率模塊的具體應(yīng)用：

1.電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)機(jī)控制器

功率模塊在電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)機(jī)控制器中的應(yīng)用非常普遍。這些設(shè)備需要處理大量的電力，并且需要確保電力的高效轉(zhuǎn)換和分配。功率模塊的高功率密度和高效率特性使得它們成為這些應(yīng)用的理想選擇。此外，功率模塊的模塊化設(shè)計(jì) also使得它們易于維護(hù)和更換，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2.電源模塊

電源模塊是另一種常見(jiàn)的功率模塊應(yīng)用。電源模塊通常包含一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器，它將控制器和電源、FET和電感器集成到一個(gè)封裝中。這種封裝具有導(dǎo)熱底板，可以有效地散熱，同時(shí)還具有金屬底板，可以承受高功率情況下的電流。電源模塊還可以包含智能控制和保護(hù)電路，使得它們能夠自動(dòng)檢測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)免受過(guò)載和短路等故障的影響。

3.逆變器

在逆變器中，功率模塊也發(fā)揮了重要作用。逆變器需要將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，這個(gè)過(guò)程中需要高效的功率轉(zhuǎn)換器件。功率模塊的高效率和高密度特性使得它們成為逆變器的理想選擇。此外，功率模塊的模塊化設(shè)計(jì) also使得它們易于維護(hù)和更換，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

4.其他應(yīng)用

除了上述應(yīng)用之外，功率模塊還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子、電機(jī)控制等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，功率模塊通常需要滿(mǎn)足特定的性能要求，例如高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、高性能封裝技術(shù)等。

總的來(lái)說(shuō)，功率模塊在各種高功率、高密度的應(yīng)用中都發(fā)揮了重要作用，其廣泛的應(yīng)用體現(xiàn)了其在電力電子領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和重要性。

 四、功率模塊的發(fā)展趨勢(shì) 

1. 功能集成化

功率模塊的發(fā)展趨勢(shì)之一是功能集成化。這意味著在一個(gè)模塊中集成了更多的功能，例如驅(qū)動(dòng)電路、溫度傳感器、電流平衡電路等。這些額外的功能可以使模塊更加智能，能夠?qū)崿F(xiàn)自我監(jiān)測(cè)、狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、故障定位等功能。此外，一些模塊還集成了額外的保護(hù)和監(jiān)測(cè)功能，如過(guò)電流和短路保護(hù)，驅(qū)動(dòng)器電源電壓控制和直流母線電壓測(cè)量等。這種集成化的發(fā)展趨勢(shì)可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率。

2. 高度自動(dòng)化

隨著科技的進(jìn)步，功率模塊的生產(chǎn)也在向著高度自動(dòng)化發(fā)展。例如，賽米控的MiniSKiiP?系列產(chǎn)品中，至轉(zhuǎn)換器PCB板的每個(gè)輔助和負(fù)載連接都是用彈簧連接，這種連接方式使得模塊的裝配過(guò)程更加自動(dòng)化。高度自動(dòng)化的生產(chǎn)不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以降低生產(chǎn)成本，從而使得更高性能的功率模塊能夠以更低的價(jià)格進(jìn)入市場(chǎng)。

3. 高功率密度

功率模塊的發(fā)展還體現(xiàn)在高功率密度的方向。這意味著終端產(chǎn)品可以通過(guò)更小的體積實(shí)現(xiàn)更高的功率。這得益于功率器件近年來(lái)高壓、高頻方向的發(fā)展趨勢(shì)以及寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)的推進(jìn)。高功率密度不僅可以降低運(yùn)行損耗，還能提高輸出功率，因此它是功率模塊發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

4. 模塊小型化

隨著技術(shù)的發(fā)展，功率模塊的小型化也是一個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)。這不僅可以降低系統(tǒng)的體積，還可以提高系統(tǒng)的散熱效率。例如，賽米控的SKiiP?系列產(chǎn)品的最大額定電流是2400A，包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)功能，加上電流傳感器、電氣隔離和電源。這些模塊裝在風(fēng)冷或水冷冷卻器上，并在供貨前進(jìn)行全面的測(cè)試。這樣的小型化設(shè)計(jì)使得功率模塊能夠在保證高性能的同時(shí)，還具有良好的便攜性和安裝便利性。

5. 技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)功率模塊發(fā)展的另一個(gè)重要因素。例如，新的封裝技術(shù)和裝配技術(shù)的出現(xiàn)，使得功率模塊的性能得到了顯著的提升。同時(shí)，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，功率半導(dǎo)體模塊的集成度也在不斷提高，這不僅提高了模塊的工作效率，還降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

6. 應(yīng)用領(lǐng)域的多元化

隨著能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，功率模塊的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。例如，在新能源發(fā)電、工業(yè)控制、軌道交通等領(lǐng)域，功率模塊都得到了廣泛的應(yīng)用。這表明功率模塊的發(fā)展不僅僅是技術(shù)上的進(jìn)步，也是市場(chǎng)需求推動(dòng)的結(jié)果。

五、功率器件芯片封裝清洗：

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿(mǎn)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(lèi)。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)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(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)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(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿(mǎn)足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。