絕緣柵雙極性晶體管作為當(dāng)前功率半導(dǎo)體器件中的主流產(chǎn)品,被譽(yù)為“最完善”的半導(dǎo)體器件,它是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化和控制的核心技術(shù),其性能直接決定了整個(gè)電力電子系統(tǒng)的能耗、效率、可靠性和成本,因此被廣泛的應(yīng)用在軌道交通、新能源、交流變頻、風(fēng)力發(fā)電等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,隨著軍用武器的突飛猛進(jìn),艦船電源、導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)、坦克控制系統(tǒng)、雷達(dá)電源等都對(duì)IGBT模塊提出了更高的要求。模塊在實(shí)際工作過(guò)程中由于功率循環(huán)所產(chǎn)生的熱量給模塊帶來(lái)了諸多不確定因素,由于模塊的多層封裝結(jié)構(gòu)勢(shì)必會(huì)受到焊接過(guò)程中參數(shù)的影響以及熱循環(huán)所帶來(lái)的可靠性問(wèn)題,因此建立仿真模型模擬模塊的穩(wěn)態(tài)結(jié)溫和應(yīng)力分布,同時(shí)模塊在完成封裝之后還需要對(duì)模塊的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)試以檢驗(yàn)是否符合研發(fā)需求,需要對(duì)模塊進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試,因此本文在梳理IGBT模塊研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,對(duì)IGBT模塊的封裝、測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析調(diào)研,用不含助焊劑的焊片來(lái)取代傳統(tǒng)的焊膏工藝,免去了超聲清洗環(huán)節(jié),縮短了工藝流程,也避免了超聲清洗工藝給模塊帶來(lái)的損傷;探索兩種焊接方式的參數(shù)并對(duì)焊接結(jié)果進(jìn)行分析并最終確定焊接方式為兩次焊接工藝,確定鋁線鍵合參數(shù)并進(jìn)行拉力測(cè)試,對(duì)封裝完成的模塊進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的... 

【文章來(lái)源】：北華航天工業(yè)學(xué)院河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

IGBT的結(jié)構(gòu)圖

圖 1.1 IGBT 的結(jié)構(gòu)圖備三個(gè)端子的器件，分別是柵極、發(fā)射極、集電極。，這兩種器件在結(jié)構(gòu)上的差異很小，原因就是 IG構(gòu)上比 MOSFET 多出來(lái)一部分，也就是在襯底端使得 IGBT 成為了具備柵極、發(fā)射極和集電極的三結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)圖中所顯示的內(nèi)部構(gòu)造來(lái)分析，IGB合體，在這個(gè)組合體中，PNP 晶體管需要經(jīng)過(guò) MO

不斷的改變發(fā)射極和集電極的注入效率，使關(guān)斷損耗和通態(tài)壓，使 IGBT 器件的整體性能有了很大程度的改善[12]。國(guó)外研究現(xiàn)狀外從事 IGBT 芯片和模塊研發(fā)工作的公司主要有英飛凌、三菱、ABB 等展成熟，已投入大批量用于實(shí)際應(yīng)用的生產(chǎn)中。IGBT 產(chǎn)品電壓規(guī)500V，電流規(guī)格涵蓋 2A-3600A，形成了完善的 IGBT 產(chǎn)品系列[13-14]。在公司所涉獵的重點(diǎn)有所區(qū)別。西門(mén)康、仙童在內(nèi)的一些企業(yè)將開(kāi)發(fā)的重及以下功率等級(jí)的 IGBT 模塊[15-17]。而 ABB、英飛凌和三菱電機(jī)的研發(fā)00V-6500V 功率等級(jí)的 IGBT 模塊，通常這個(gè)電壓級(jí)別的模塊是應(yīng)用在一內(nèi)，而 3300V 以上級(jí)別的功率模塊的技術(shù)手段一直是處于后者這幾家公，他們掌握著有關(guān)問(wèn)題的最新資料，走在發(fā)展的最前端。菱公司針對(duì)大功率驅(qū)動(dòng)模塊，融合第 5 代 IGBT 硅片達(dá)到實(shí)現(xiàn)低功耗的目極驅(qū)動(dòng)電路及故障檢測(cè)和保護(hù)電路，主端子有針腳型和螺絲型兩種形式 600V-6.5KV/50-2400A 系列產(chǎn)品。典型產(chǎn)品如圖 1.3 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]集成電力電子模塊封裝技術(shù)的研究[D]. 王建岡.南京航空航天大學(xué) 2006

碩士論文
[1]壓接型IGBT動(dòng)態(tài)特性測(cè)試平臺(tái)中高儲(chǔ)能密度電感的研究[D]. 張浩.北京交通大學(xué) 2018
[2]脈沖功率系統(tǒng)中IGBT模塊封裝的研究[D]. 劉猛.西南交通大學(xué) 2017
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[4]基于600V的IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[D]. 鐘皓玥.電子科技大學(xué) 2017
[5]大容量IGBT模塊應(yīng)用工況復(fù)現(xiàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 祝沖沖.浙江大學(xué) 2017
[6]電動(dòng)汽車(chē)用IGBT模塊液冷散熱及封裝可靠性研究[D]. 陳清.重慶大學(xué) 2016
[7]高可靠厚膜功率組件低空洞燒結(jié)設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)研究[D]. 宋志穎.北華航天工業(yè)學(xué)院 2015
[8]基于有限元法的IGBT模塊封裝散熱性能及熱應(yīng)力的仿真研究[D]. 張薷方.重慶大學(xué) 2015
[9]一種高性能IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[D]. 胥林江.電子科技大學(xué) 2015
[10]三相逆變系統(tǒng)中IGBT功率模塊溫度影響研究[D]. 石大鵬.河北工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2940371