揭秘！車規(guī)級(jí)IGBT動(dòng)態(tài)測(cè)試什么設(shè)備比較專業(yè)可靠？
在國際節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)下，IGBT下游的新能源汽車、變頻家電、新能源發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)展迅速。加上我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源需求量大幅上升，在這樣的背景下，各企業(yè)對(duì)IGBT模塊的需求逐步擴(kuò)大，新興行業(yè)的加速發(fā)展也持續(xù)推動(dòng)IGBT市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)。
以往國內(nèi)的IGBT廠家主要以封裝為主，IGBT芯片大部分都是購買的英飛凌、ABB等進(jìn)口品牌。這些進(jìn)口大廠的芯片技術(shù)比較成熟，良率及穩(wěn)定性比較高，因此在封裝過程中，因芯片本身質(zhì)量問題導(dǎo)致的模塊**情況比較少，所以絕大部分封裝廠都是在IGBT模塊封裝成成品以后才做動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試。
隨著國產(chǎn)IGBT芯片的興起，越來越多的國產(chǎn)自主IGBT芯片被引入到封裝廠，封裝成模塊并應(yīng)用到各行各業(yè)。目前大部分國產(chǎn)IGBT芯片還未經(jīng)過大量的市場(chǎng)和時(shí)間的考驗(yàn)，在良率和穩(wěn)定性上會(huì)比進(jìn)口品牌差一些，如果芯片封裝成模塊之后再去測(cè)試動(dòng)態(tài)參數(shù)，那么模塊測(cè)試失效的話，損失會(huì)比較大，尤其是電動(dòng)汽車用的IGBT模塊，價(jià)格比較昂貴，一般內(nèi)部為6個(gè)單元，如果一個(gè)單元失效，那么整個(gè)模塊報(bào)廢，封裝廠損失較大。
那么有沒有一種辦法，能夠?qū)⑿阅苡腥毕莸腎GBT芯片在封裝成模塊之前提前篩選出來，防止芯片封裝到模塊之后，失效而導(dǎo)致整個(gè)模塊報(bào)廢呢？
目前有2種方式：
1、wafer階段測(cè)試。
目前wafer階段測(cè)試，大部分晶圓廠或封裝廠采用的都是靜態(tài)測(cè)試。但是靜態(tài)測(cè)試的條件比較有限，IGBT只能在低電壓大電流或者高電壓小電流的條件下工作，對(duì)芯片的篩選能力有限。而動(dòng)態(tài)測(cè)試條件下，IGBT要在高電壓和大電流下開通和關(guān)斷，對(duì)其性能要求更加嚴(yán)苛，篩選標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格，若再配合高溫短路測(cè)試，則篩選能力大幅提高。但是針對(duì)wafer的動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)難度很高，實(shí)現(xiàn)起來非常困難，且測(cè)試設(shè)備極其昂貴，也不容易買到。所以wafer階段的動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試，現(xiàn)階段不容易實(shí)現(xiàn)。
2、DBC階段測(cè)試。
將IGBT芯片從wafer上取下來，焊在DBC上，再進(jìn)行一次綁線，將芯片的G、C、E極與DBC上預(yù)留的綁線位通過金屬線連接起來，此時(shí)的IGBT狀態(tài)，我們可稱之為DBC階段。如果在DBC階段就對(duì)IGBT進(jìn)行測(cè)試篩選，將性能**的芯片篩選出來，那么封裝成IGBT模塊以后，模塊的**率會(huì)大大降低。而DBC階段的IGBT成本大大低于IGBT模塊，比如一個(gè)450A的62mm模塊，內(nèi)部分為上下兩個(gè)橋臂，有2個(gè)IGBT單元，每個(gè)IGBT又是由2個(gè)IGBT芯片并聯(lián)而成（通過DBC的形式并聯(lián)，每顆芯片焊在一塊DBC上），那么一個(gè)模塊里面就相當(dāng)于有4塊DBC。
如果對(duì)DBC進(jìn)行測(cè)試的話，則每次只測(cè)試1塊DBC，那么如果IGBT失效，每次只會(huì)損失1塊DBC；假設(shè)封裝成IGBT模塊以后，測(cè)試失效，那么同時(shí)損失的還有另外3塊DBC，再加上底板、外殼、焊接、灌膠等材料及一系列工序，整個(gè)模塊的價(jià)值損失是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1塊DBC的。目前大部分的IGBT廠商對(duì)DBC的測(cè)試主要以靜態(tài)測(cè)試為主，很多廠商還未意識(shí)到DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試的重要性，尤其是導(dǎo)入國產(chǎn)IGBT芯片以后，對(duì)DBC進(jìn)行100%的動(dòng)態(tài)測(cè)試是十分必要的，可以大大降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的可靠性。
DBC的動(dòng)態(tài)測(cè)試，主要目的是在更嚴(yán)苛的測(cè)試條件下，將IGBT芯片的**品提前篩選出來，以降低制造成本，主要是測(cè)試DBC的高溫動(dòng)態(tài)參數(shù)和高溫短路耐受能力。但DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試相對(duì)于模塊動(dòng)態(tài)測(cè)試來說，難度更大，會(huì)涉及到很多新的問題。比如絕緣問題，由于DBC階段的芯片，表面是暴露在空氣中，沒有硅凝保護(hù)的，有些地方的電極距離不到1mm，在電壓高的時(shí)候，容易出現(xiàn)放電打火的問題，會(huì)損壞芯片；還有氧化的問題，DBC暴露在空氣中，在高溫條件下，表面易出現(xiàn)氧化變色的情況，影響外觀及焊接性能。因此DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備的技術(shù)難度也會(huì)比模塊動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備難度大，國內(nèi)很少有能制造出這種設(shè)備的廠家，若依賴于進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格也是十分高昂，這也是阻礙國內(nèi)廠家進(jìn)行DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試的一個(gè)原因。
自主研發(fā)的IGBTDBC動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試設(shè)備，已批量應(yīng)用于國內(nèi)電動(dòng)汽車IGBT模塊制造廠家。其DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備，可連接自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，也可獨(dú)立運(yùn)行，手動(dòng)操作，因此既適用于產(chǎn)線批量生產(chǎn)測(cè)試，也可用于研發(fā)少量測(cè)試。
國內(nèi)新能源汽車的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)了對(duì)IGBT、SiC等車規(guī)級(jí)功率器件的大量需求，同時(shí)對(duì)功率器件的可靠性要求亦提高了一個(gè)臺(tái)階。為滿足汽車行駛中各種工況的嚴(yán)苛要求，以及車規(guī)級(jí)器件極低的失效率PPM要求，更多更嚴(yán)格的篩選手段被不斷引入，同時(shí)也要兼顧總制造成本，以提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。高性能的DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備，在提高功率器件篩選標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，大大降低了器件的制造成本，為國內(nèi)功率器件的發(fā)展舔磚加瓦，并助力了新能源汽車的發(fā)展。
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。
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卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
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