浙江非标外壳组装兼容设备

高电压等级的SiC器件电场强度达到Si器件的10倍以上。因此，针对高压功率器件的封装需要特殊的设计以满足高压绝缘的要求，如需要开发在高电场环境下仍具有高电压绝缘强度和稳定性的绝缘灌封材料，以隔离水汽、污染物等外界环境。另外，针对灌封过程存在气泡的问题，现有灌封工艺还需要进一步完善。SiC功率器件可以承受更高的工作结温，降低对外部冷却器件的要求，缩小封装器件的体积，使得封装器件更加轻质高效。然而，缺乏适合的高温封装技术体系成为限制SiC器件充分发挥其潜力的至大因素，特别是对于高压大电流应用需求的系统。对于传统硅基功率器件，单热管理部分就占到整个器件封装系统成本的三分之一以上。但随着SiC技术的进步，SiC器件的高温运行能力所带来的优势足以弥补现阶段SiC的成本问题。动态参数测试中，IGBT自动化设备能够对产品的响应速度和耐压能力进行精确评估。浙江非标外壳组装兼容设备

要实现双面散热，需要对芯片的两个表面实现面连接，这样才能在芯片两侧形成两个平面，实现两个热通路。另一种实现面连接的方式是在芯片的两侧均采用DBC基板连接。通过采用“Planar-bond-all，(PBA)”的功率模块封装方法可以在芯片的上表面实现大面积键合平面互连。芯片正面朝上/朝下键合在两个DBC之间，两个铜制热沉直接连接在两侧DBC的外表面上。封装时将DBC基板、芯片、垫片、键合材料、功率端子等组装在夹具中，然后同时加热形成键合。双侧平面键合可以使封装的上下两个表面都成为散热通路。此外，热沉与DBC基板直接连接进一步降低了封装热阻。浙江非标外壳组装兼容设备IGBT自动化设备的应用使功率半导体模块封装过程更高效和准确。

由CMC制成的垫片可以传导电流、传递热量、保证电气绝缘距离，并具有与芯片和基板相匹配的可调节热膨胀系数(CTE)。交错平面封装方法通过增加相邻芯片间的距离来减小等效耦合热阻，拉长热耦合的传热路径，具有均匀且较小的热耦合效应。这种封装方式利用了3D封装结构灵活性的优势，增大传热距离，但没有增大功率模块的尺寸。具有低热耦合效应、更均匀的温度分布和出色的热性能。在相同的耗散热和散热条件下，与传统芯片布局封装模块至大结温155.8℃，封装内部至大温差12.3℃相比，交错布局封装至大结温为135.2℃，封装内部至大温差只3.4℃。显然，交错封装模块的温度分布更加均匀，可有效降低封装热阻和芯片间的热耦合不均匀程度。

通过改变导通路径上的几何形状，增大接触面积，有效降低了高压下导电路径的寄生电感和电阻。该薄板可采用具有良好导电和导热性能的金属铜等制成，大的接触面积也有利于芯片热量的传导，提高散热能力。考虑到接触界面热膨胀系数的匹配性，可采用CuMo或CuW合金代替铜。金属板连接比相同电流下的键合线连接具有更低的焦耳热。采用6根300μm铝线键合封装和采用PowerStep封装的模块热性能对比，同样100W的芯片耗散热，PowerStep封装模块结壳热阻降低10%。采用铝键合线封装，通入25A电流产生的焦耳热使铝线产生了6℃的温升；而采用PowerStep封装，通入电流是铝线键合的4倍，而产生的焦耳热温升只是前者的三分之一，充分表明PowerStep封装在降低热耗散方面更具优势。在高低温冲击检验中，IGBT自动化设备能够模拟恶劣环境下的工作条件，保证产品性能。

SiC宽禁带半导体功率器件更高的开关频率，可以降低无源器件的重量，占用的封装体积也更小，因此可以提高功率器件的功率密度，同时SiC器件具有更高的热导率，可以更高效的把芯片耗散热排出。然而，SiC器件越来越高的电压等级和开关速度也给器件封装带来巨大的挑战。目前现有封装技术的不适配是摆在高压SiC器件应用面前的一道屏障。SiC芯片尺寸小，厚度更薄，而电压等级提高，需要特别关注封装中涉及芯片、基板以及输出端子等薄弱点的电气绝缘问题，如10kVSiCMOSFET的芯片厚度只有100μm，平均电场强度达到100kV/mm，而对于1.7kV的SiIGBT，芯片厚度为210μm，而平均电场强度只有8.1kV/mm。IGBT自动化设备提高了功率半导体器件封装的一致性和可靠性。浙江非标外壳组装兼容设备

通过功能测试，IGBT自动化设备能够检验产品的性能，确保符合工厂标准。浙江非标外壳组装兼容设备

创新性的横向弹簧针端子和Mo柱互连解决了现有标准化封装在功率密度和热性能方面的不足，提供芯片顶部和底部的热通路，从而提高散热能力。采用烧结银将芯片连接在两个高导热AlN陶瓷DBA基板之间，通过Mo柱将芯片的源极和栅极连接到上基板，减轻了热机械应力，改善了可靠性。Cu柱支撑封装两侧的基板，并为横向弹簧针端子提供安装表面，横向弹簧针穿过3D打印的外壳将模块连接到高压PCB母线。外壳和弹簧针端子之间采用硅胶垫圈密封，防止密封剂泄漏。将器件安装在两个PCB母线之间，可以实现高密度集成和高度模块化。浙江非标外壳组装兼容设备