车规级IGBT与工业级IGBT的封装技术工艺流程差异和IGBT清洗剂介绍

车规级IGBT与工业级IGBT的封装技术工艺流程差异主要体现在材料选择、工艺控制、结构设计及可靠性要求等方面，具体对比如下：

一、材料选择与基板设计

1. 陶瓷衬板类型

• 车规级：采用AMB氮化硅陶瓷衬板或ZTA（氧化锆掺杂氧化铝）DBC，以提高界面结合强度和耐高温性能。

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• 工业级：通常使用DBC氧化铝陶瓷衬板，成本较低且满足常规工业环境需求。

2. 散热基板材料

• 车规级：优先选择铝基碳化硅（AlSiC）或铜针鳍散热器，兼顾轻量化与高效散热，适应高功率密度需求。

• 工业级：多采用铜底板或普通导热界面材料（TIM），散热设计侧重成本与效率平衡。

二、焊接与键合工艺

1. 焊接技术

• 车规级：采用银烧结或铜烧结工艺，显著降低焊点空洞率（要求≤1%），提升高温下的导电导热性能。

• 工业级：以锡基焊膏回流焊接为主，空洞率要求相对宽松（通常≤5%）。

2. 键合方式

• 车规级：优先使用铜线或铝带键合，减少寄生电感并增强抗震动能力。

• 工业级：以铝线键合为主，成本低且满足常规工况需求。

三、封装结构与防护设计

1. 外壳材料

• 车规级：采用增强型PBT或PPS材料，耐高温（可达200°C以上）且抗冲击，适应复杂路况震动。

• 工业级：通用型PBT材料，侧重防尘防潮，对机械强度要求较低。

2. 灌封胶与密封

• 车规级：使用高温型硅凝胶，具备优异的耐候性、疏水性和绝缘性能，防止极端温湿度环境下的腐蚀。

• 工业级：普通硅凝胶或环氧树脂，满足一般工业环境防护需求。

四、工艺流程与测试标准

1. 生产流程优化

• 车规级：引入双芯片同步粘片技术（如立德智兴的双芯片粘片机），减少框架变形风险，提升贴片精度。

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• 工业级：采用传统分步粘片工艺，流程简化以控制成本。

2. 可靠性测试

• 车规级：需通过AQG324、AEC-Q100认证，经历严苛的功率循环测试（≥1万次）和长期老化筛选（1000小时以上）。

• 工业级：测试周期较短（通常数百小时），侧重电气性能与基本环境适应性。

五、应用场景驱动的差异

• 车规级：封装设计需满足-40°C至150°C宽温域、高震动频率（如城市拥堵路况启停）及长寿命（10年以上）要求，工艺复杂度和成本显著高于工业级。

• 工业级：环境温度范围较窄（-40°C至105°C），工况相对稳定（如工厂固定程序运行），封装侧重效率与成本平衡。

总结

车规级IGBT的封装技术以高可靠性、极端环境适应性为核心，通过材料升级、工艺优化和严苛测试确保长期稳定运行；工业级IGBT则在满足基本性能需求的前提下，更注重成本控制与生产效率。两者在工艺流程中的差异体现了不同应用场景对功率器件的核心需求。

IGBT功率器件芯片清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

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