芯片产生的热量会影响载流子迁移率而降低器件性能。此外,高温也会增加封装不同材料间因热膨胀系数不匹配造成的热应力,这将会严重降低器件的可靠性及工作寿命。结温过高将导致器件发生灾难性故障及封装材料因热疲劳和高温加速导致材料退化而造成的故障问题。因此,在非常有限的封装空间内,及时高效的把芯片的耗散热排放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的温度,已成为未来功率器件封装设计过程中需要考虑的重要课题。IGBT自动化设备为动态测试提供了可靠的电源和载荷控制。高精度无功老化测试设备批发
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。深圳静态测试真空灌胶自动线IGBT自动化设备通过动态测试可以准确评估器件的响应速度和可靠性。
基于面互连原理,SKiN芯片连接采用扩散银颗粒烧结取代传统键合线封装中的焊料连接,芯片烧结到DBC基板上,采用两层柔性板上的可烧结铜箔连接芯片上表面和基板,柔性板的下金属层成为功率侧,承载高功率负载电流,根据材料(铝或者铜)以及所需的电流,该金属层的厚度在100μm范围内更合适。柔性板的上下金属层彼此绝缘,上金属层为逻辑侧,只需相对较薄的厚度(30μm),主要承载栅极、辅助和感应信号。柔性板上开有通孔,可以将芯片的栅极信号引出到柔性板的逻辑侧。不同于键合线的点互连,该柔性铜箔与芯片电极之间可以达到85%的接触,而传统键合线与芯片间的接触只有21%,增大接触面积和金属层厚度可以改善传热,并且可很大程度上提高器件的功率循环能力。
微通道散热器采用低温共烧陶瓷(LTCC)制成,由于press-pack封装没有内部绝缘,热沉的引入增大了回路的寄生电感,上下两侧的微通道散热器设计可提供足够的散热能力,同时外形上厚度较薄可降低功率回路的电感。微通道散热器的电气回路和冷却回路分离,可以使用非介电流体进行冷却。虽然LTCC的导热性不如金属和AlN陶瓷好,但仿真结果表明,在总热耗散为60W,采用LTCC微通道热沉水冷散热时,SiC芯片至大结温只为85℃,并联芯片间的至大结温差小于0.9℃,并联芯片的结温分布比较均匀。结到热沉热阻为0.2℃/W,热沉至高温度为73℃,热沉到冷却剂的热阻为0.8℃/W。动态测试IGBT自动化设备可评估器件在高负载情况下的温度和功耗。
通过PCB板和DBC上铜层的层叠电流路径可抵消掉部分内部电感。从封装结构上看,虽然取消了键合线,但芯片的连接方式没有改变,芯片通过铜针连接到PCB板,采用环氧树脂进行整体密封,这也使得器件无法通过PCB板散热,只能通过基板侧进行散热。被称作PowerStep的无键合线互连功率器件封装,适用于600~1700V的器件封装。采用大面积薄金属板与芯片电极连接,金属板上刻有与芯片焊盘形状和尺寸相匹配的特征图案。取消键合线使封装外形更薄,可有效降低电感。同时,省略了底板,降低了重量、体积、成本和封装的复杂性。相比一次只能焊接一个点位的键合线连接,金属板可通过焊料、烧结膏或其他连接材料一次性连接到芯片焊盘上。动态测试IGBT自动化设备可提供高效的数据采集和分析功能。海南高精度共晶真空炉
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BeO的热导率虽与AlN相当,但热膨胀系数过高,且BeO粉体有毒性,吸入人体后会导致慢性铍肺病,世界上大多数国家早已停止使用BeO。相比而言,AlN陶瓷基板具有高的导热性(理论值319W/(m·K))与Si等半导体材料较匹配的热导率、宽的操作温度(工作温度范围和耐高温方面)和优良的绝缘性能,在大功率电力半导体模块、智能功率组件、汽车电子、高密度封装载板和发光二极管(LED)等方面有很好的发展前景,是先进集成电路陶瓷基板重要的材料之一。AlN基板金属化技术主要有厚膜法(TFC)、薄膜法(DPC)、直接覆铜法(DBC)及活性金属钎焊法(AMB)等方法。高精度无功老化测试设备批发