一、车规级 IGBT 模块

车规级 IGBT 模块是专为汽车应用设计的高性能功率半导体器件，它在新能源汽车的电机驱动系统中扮演着核心角色。IGBT，全称为绝缘栅双极晶体管，是电力电子行业广泛应用的半导体器件，其作用是交流电和直流电的转换，同时IGBT还承担电压的高低转换的功能7。

1. IGBT模块在新能源汽车中的作用

在新能源汽车中，电机驱动系统是关键成本之一，约占整车成本的15-20%，而IGBT约占电机驱动系统成本的一半。因此，IGBT约占新能源汽车成本的7-10%。新能源汽车的动力性能越强，所需要的IGBT组件数量也越多。例如MHEV48V所需IGBT组件数量为2-5个，而BEVA所需IGBT组件数量为90-120个5。

2. IGBT模块的技术要求

车规级IGBT模块需要经过严苛的认证流程，包括可靠性标准AEC-Q100、质量管理标准ISO/TS16949、功能安全标准ISO26262等。车规级IGBT模块的高标准、严要求、长周期，将入行门槛一再拔高，这也直接导致了只有综合能力或垂直整合能力非常强，并有本事将规模优势发挥到极致的芯片企业，才能将车规级IGBT模块纳入生产清单

二、车规级 IGBT 模块封装关键技术应用

1. 封装技术的发展趋势

车规级 IGBT 模块封装技术的发展趋势主要包括以下几个方面：

·         散热技术：散热是封装技术中的一个重要环节。传统的散热技术包括pin-fan结构和DSC结构。这些结构在散热上都有一定的效果，但是随着功率密度的不断提高，散热要求也越来越高。因此，开始探索直接焊接或者烧结技术，例如BXX的直焊产品图所示。此外，还有一些其他的封装概念，如ABB的压接技术，冷焊，激光焊技术。

·         模块化设计：模块化设计可以简化设计过程，提高功率密度，并且有利于散热。例如，英飞凌的HPDrive采用了Pin-Fin设计，显著提高功率模块散热效率，提高模块的功率密度。

·         无引线键合技术：无引线键合技术可以减少寄生参数，提高互连可靠性。例如，直接导线键合结构（DLB）和SKiN结构都是无引线键合的结构。

·         高导热陶瓷材料的应用：高导热陶瓷材料可以提高散热效率。例如，Al2O3陶瓷和更新的Si3N4陶瓷底板的应用，可以代替铜底板，提高散热效率。

2. 新材料技术的应用

新材料技术在车规级 IGBT 模块封装中的应用主要包括以下几个方面：

·         DBC板的应用：DBC板（直接覆铜陶瓷板）是一种新型的封装材料，它可以将IGBT芯片直接贴装到板上，简化封装过程，提高散热效率。

·         SiC材料的应用：SiC材料具有高的热导率和机械强度，可以在高温和高压环境下保持良好的电性能。因此，在一些高端车型中，已经开始使用SiC材料来替换传统的硅材料。

·         SHAREX烧结银的应用：SHAREX善仁新材生产的烧结银是一种高效的导电材料，它可以用于IGBT模块的封装，提高封装的可靠性和散热效率。

3. 高精贴片技术的应用

高精贴片技术是车规级 IGBT 模块封装中的一个重要环节，它的应用主要包括以下几个方面：

·         贴片压力的控制：在贴片过程中，对贴片压力的精确度要求最高。为了保证纳米银膏和芯片、DBC板接触良好，芯片不弯折、翘曲、划片等问题发生，高标准的IGBT模块贴装压力需控制在50g以内。

·         高精度对位、贴片：在贴片过程中，需要实现高精度的对位和贴片，以保证良率。这需要使用高精度的贴装设备和技术。

·         设备的优化：为了提高贴片速度和效率，需要不断优化贴装设备。例如，如何在设备有限的空间中尽可能多的放置贴装模组，和加快贴装模组的运动速度，是提升设备UPH的关键点。

以上就是车规级 IGBT 模块封装关键技术应用的一些主要内容。随着技术的不断发展和创新，我们可以期待更高效、更可靠的封装技术的出现。

三、车规级 IGBT 模块芯片封装清洗剂选择：

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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