IGBT模块究竟如何工作？在电控模块中，IGBT模块是逆变器的中心部件，总结其工作原理：通过非通即断的半导体特性，不考虑过渡过程和寄生效应，我们将单个IGBT芯片看做一个理想的开关。我们在模块内部搭建起若干个IGBT芯片单元的并串联结构，当直流电通过模块时，通过不同开关组合的快速开断，来改变电流的流出方向和频率，从而输出得到我们想要的交流电。IGBT模块实物长啥样？IGBT模块的标准封装形式是一个扁平的类长方体，下图为HP1模块的正上方视角，外面白色的都是塑料外壳，底部是导热散热的金属底板（一般是铜材料）。IGBT自动化设备提高了功率半导体器件封装的一致性和可靠性。福建非标DBC底板贴装机
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。福建非标DBC底板贴装机IGBT自动化设备的应用提升了生产线的生产能力和效率。
要实现双面散热，需要对芯片的两个表面实现面连接，这样才能在芯片两侧形成两个平面，实现两个热通路。另一种实现面连接的方式是在芯片的两侧均采用DBC基板连接。通过采用“Planar-bond-all，(PBA)”的功率模块封装方法可以在芯片的上表面实现大面积键合平面互连。芯片正面朝上/朝下键合在两个DBC之间，两个铜制热沉直接连接在两侧DBC的外表面上。封装时将DBC基板、芯片、垫片、键合材料、功率端子等组装在夹具中，然后同时加热形成键合。双侧平面键合可以使封装的上下两个表面都成为散热通路。此外，热沉与DBC基板直接连接进一步降低了封装热阻。
常见的汽车IGBT模块封装类型有哪些？Econodual 系列半桥封装，应用在商用车上为主，主要规格为1200V/450A，1200V/600A等；HP1全桥封装，主要用在中小功率车型上，包括部分A级车、绝大部分的A0、A00车，峰值功率一般在70kW以内，型号以650V400A为主，其他规格如750V300A、750V400A、750V550A等；HPD全桥封装，中大功率型车上使用，大部分A级车及以上，以750V820A的规格占据市场主流，其他规格如750V550A等；DC6全桥封装，基于UVW三相全桥的整体式封装方案，具备封装紧凑，功率密度高，散热性能好等特点。IGBT自动化设备的动态测试能够辅助优化器件的设计和生产工艺。
针对氮化铝陶瓷基板的IGBT应用展开分析，着重对不同金属化方法制备的覆铜AlN基板进行可靠性进行研究。通过对比厚膜法、薄膜法、直接覆铜法和活性金属钎焊法金属化AlN基板的剥离强度、热循环、功率循环，分析结果可知，活性金属钎焊法制备的AlN覆铜基板优于其他工艺基板，剥离强度25MPa，（-40~150）℃热循环达到1500次，能耐1200A/3.3kV功率循环测试7万次，满足IGBT模块对陶瓷基板可靠性需求。在电力电子的应用中，大功率电力电子器件IGBT是实现能源控制与转换的中心，普遍应用于高速铁路、智能电网、电动汽车与新能源装备等领域。随着能量密度提高，功率器件对陶瓷覆铜基板的散热能力和可靠性的要求越来越高。自动化设备实现了IGBT模块的快速生产和高质量标准。福建非标DBC底板贴装机
IGBT自动化设备的动态测试能够辅助故障诊断和故障排除。福建非标DBC底板贴装机
基于双基板堆叠和面互连，采用上下双基板堆叠的无键合线平面互连封装。该封装采用Wolfspeed第三代10kVSiCMOSFET芯片构建。芯片焊接在下堆叠基板上，芯片正面电极采用金属Mo柱连接，Mo柱上方连接带有通孔的上堆叠基板。在上堆叠基板的上表面，采用高密度弹簧销端子，将芯片电极连接到PCB母线。Mo柱互连取代键合线连接，提高了机械可靠性，降低了封装杂散电感和电阻。该封装在芯片的两侧均采用平面连接，少部分热量可通过芯片上表面传递给上部堆叠基板，但由于上基板上表面为弹簧端子连接，不利于热量传递，芯片耗散热主要从下堆叠基板散热，使该封装只具有单一散热通路。通过在下堆叠基板底部集成定制的直接射流喷射冷却器，模块结到环境热阻达到0.38℃/W。福建非标DBC底板贴装机
