IGBT 模块主要部件组成及作用

IGBT 模块主要有 IGBT 芯片、Diode 芯片、tacit绝缘基板）、铝线、硅凝胶、电极、外壳组成。

图 IGBT模块结构

1、IGBT和DIODE芯片——实现电气性能；实现电气性能；

2、绝缘基板——实现电气绝缘，形成导热通道，保实现电气绝缘，形成导热通道，保证导热性能。

3、底板——形成导热通道，保证导热性能，增强模形成导热通道，保证导热性能，增强模 块的机械性能。

4、外壳——形成密闭空间，保护内部组件，提供机形成密闭空间，保护内部组件，提供机 械支撑，保证绝缘能力。

5、灌封材料——实现与外界环境隔离，保证密封和实现与外界环境隔离，保证密封和绝缘，防潮湿，防振动，提供安全使用环境。

6、电极——实现内部功率器件与外部电路的连接，实现内部功率器件与外部电路的连接， 保证模块通流能力 保证模块通流能力。

IGBT模块的主要封装技术

1、焊接，进行芯片与焊接，进行芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC 基板与电极的焊接；形成导电、导热通道，满足通流和导热要求。焊接要求焊接面沾润好，空洞率小，焊层均匀，焊接牢固。

2、键合，进行芯片的键合连接；是用金属丝将芯片电极与用金属丝将芯片电极与DBC板进行连接, 形成模块内部电连接 形成模块内部电连接。

键合原理是通过破坏被焊表面的氧化层和污染，使键合原理是通过破坏被焊表面的氧化层和污染，使其产生塑性变形，使得引线与被焊接面紧密接触，其产生塑性变形，使得引线与被焊接面紧密接触，达到原子间的引力范围并导致界面间原子扩散而形达到原子间的引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊接点。

键合要求键合线线径合适，长度相等；键合点连接键合要求键合线线径合适，长度相等；键合点连接牢固，分布均匀，满足通流要求等。

3、外壳安装，进行外壳和顶盖的安装；提供机械支撑，保护模块内部组件，防止灌封材料外溢，保证绝缘能力

通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接，形成密闭空间。

外壳、顶盖材料要求机械强度和绝缘强度高，耐高温，不易变形，防潮湿、防腐蚀等。

图 PPS材料IGBT外壳，来源：昆山欣达

4、灌封，进行灌封材料填充，实现与外界隔离；避免模块内部组件直接暴露于环境中，提高组件间的绝缘，提升抗冲击、振动能力。

采用特定的灌封工艺，用特定的灌封材料灌封是指采用特定的灌封工艺，用特定的灌封材料 填充模块，将模块内组件与外部环境进行隔离保护。

灌封材料要求化学特性稳定，无腐蚀，具有绝缘和散热能力，膨胀系数和收缩率小，粘度低，流动性好。