揭秘！車規(guī)級IGBT動態(tài)測試什么設備比較專業(yè)可靠？
揭秘！車規(guī)級IGBT動態(tài)測試什么設備比較專業(yè)可靠？
在國際節(jié)能環(huán)保的大趨勢下，IGBT下游的新能源汽車、變頻家電、新能源發(fā)電等領域發(fā)展迅速。加上我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，能源需求量大幅上升，在這樣的背景下，各企業(yè)對IGBT模塊的需求逐步擴大，新興行業(yè)的加速發(fā)展也持續(xù)推動IGBT市場的高速增長。
以往國內的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等進口品牌。這些進口大廠的芯片技術比較成熟，良率及穩(wěn)定性比較高，因此在封裝過程中，因芯片本身質量問題導致的模塊**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態(tài)參數(shù)測試。隨著國產IGBT芯片的興起，越來越多的國產自主IGBT芯片被引入到封裝廠，封裝成模塊并應用到各行各業(yè)。目前大部分國產IGBT芯片還未經(jīng)過大量的市場和時間的考驗，在良率和穩(wěn)定性上會比進口品牌差一些，如果芯片封裝成模塊之后再去測試動態(tài)參數(shù)，那么模塊測試失效的話，損失會比較大，尤其是電動汽車用的IGBT模塊，價格比較昂貴，一般內部為6個單元，如果一個單元失效，那么整個模塊報廢，封裝廠損失較大。
那么有沒有一種辦法，能夠將性能有缺陷的IGBT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，失效而導致整個模塊報廢呢？
目前有2種方式：
1、wafer階段測試。
目前wafer階段測試，大部分晶圓廠或封裝廠采用的都是靜態(tài)測試。但是靜態(tài)測試的條件比較有限，IGBT只能在低電壓大電流或者高電壓小電流的條件下工作，對芯片的篩選能力有限。而動態(tài)測試條件下，IGBT要在高電壓和大電流下開通和關斷，對其性能要求更加嚴苛，篩選標準更嚴格，若再配合高溫短路測試，則篩選能力大幅提高。但是針對wafer的動態(tài)測試技術難度很高，實現(xiàn)起來非常困難，且測試設備極其昂貴，也不容易買到。所以wafer階段的動態(tài)參數(shù)測試，現(xiàn)階段不容易實現(xiàn)。
2、DBC階段測試。
將IGBT芯片從wafer上取下來，焊在DBC上，再進行一次綁線，將芯片的G、C、E極與DBC上預留的綁線位通過金屬線連接起來，此時的IGBT狀態(tài)，我們可稱之為DBC階段。如果在DBC階段就對IGBT進行測試篩選，將性能**的芯片篩選出來，那么封裝成IGBT模塊以后，模塊的**率會大大降低。而DBC階段的IGBT成本大大低于IGBT模塊，比如一個450A的62mm模塊，內部分為上下兩個橋臂，有2個IGBT單元，每個IGBT又是由2個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），那么一個模塊里面就相當于有4塊DBC。
如果對DBC進行測試的話，則每次只測試1塊DBC，那么如果IGBT失效，每次只會損失1塊DBC；假設封裝成IGBT模塊以后，測試失效，那么同時損失的還有另外3塊DBC，再加上底板、外殼、焊接、灌膠等材料及一系列工序，整個模塊的價值損失是遠遠超過1塊DBC的。目前大部分的IGBT廠商對DBC的測試主要以靜態(tài)測試為主，很多廠商還未意識到DBC動態(tài)測試的重要性，尤其是導入國產IGBT芯片以后，對DBC進行100%的動態(tài)測試是十分必要的，可以大大降低生產成本，提高產品的可靠性。
DBC的動態(tài)測試，主要目的是在更嚴苛的測試條件下，將IGBT芯片的**品提前篩選出來，以降低制造成本，主要是測試DBC的高溫動態(tài)參數(shù)和高溫短路耐受能力。但DBC動態(tài)測試相對于模塊動態(tài)測試來說，難度更大，會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，沒有硅凝保護的，有些地方的電極距離不到1mm，在電壓高的時候，容易出現(xiàn)放電打火的問題，會損壞芯片；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動態(tài)測試設備的技術難度也會比模塊動態(tài)測試設備難度大，國內很少有能制造出這種設備的廠家，若依賴于進口設備，價格也是十分高昂，這也是阻礙國內廠家進行DBC動態(tài)測試的一個原因。
自主研發(fā)的IGBTDBC動態(tài)參數(shù)測試設備，已批量應用于國內電動汽車IGBT模塊制造廠家。其DBC動態(tài)測試設備，可連接自動化設備，實現(xiàn)自動化生產，也可獨立運行，手動操作，因此既適用于產線批量生產測試，也可用于研發(fā)少量測試。
國內新能源汽車的迅猛發(fā)展，帶動了對IGBT、SiC等車規(guī)級功率器件的大量需求，同時對功率器件的可靠性要求亦提高了一個臺階。為滿足汽車行駛中各種工況的嚴苛要求，以及車規(guī)級器件極低的失效率PPM要求，更多更嚴格的篩選手段被不斷引入，同時也要兼顧總制造成本，以提高產品市場競爭力。高性能的DBC動態(tài)測試設備，在提高功率器件篩選標準的同時，大大降低了器件的制造成本，為國內功率器件的發(fā)展舔磚加瓦，并助力了新能源汽車的發(fā)展。
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采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環(huán)式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，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，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學科研，紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監(jiān)控等。
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