
同一代技术中通态损耗与开关损耗两者相互矛盾,互为消长。IGBT模块按封装工艺来看主要可分为焊接式与压接式两类。高压IGBT模块一般以标准焊接式封装为主,中低压IGBT模块则出现了很多新技术,如烧结取代焊接,压力接触取代引线键合的压接式封装工艺。随着IGBT芯片技术的不断发展,芯片的高工作结温与功率密度不断提高,IGBT模块技术也要与之相适应。未来IGBT模块技术将围绕芯片背面焊接固定与正面电极互连两方面改进。模块技术发展趋势:无焊接、无引线键合及无衬板/基板封装技术;内部集成温度传感器、电流传感器及驱动电路等功能元件,不断提高IGBT模块的功率密度、集成度及智能度。IGBT的主要应用领域作为新型功率半导体器件的主流器件,IGBT已广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天等传统产业领域,以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。1)新能源汽车IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用,是电动汽车及充电桩等设备的技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%,占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面:A)电动控制系统大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机。
以避免回路噪声,各路隔离电源要达到一定的绝缘等级要求。3)在连接IGBT电极端子时,主端子电极间不能有张力和压力作用,连接线(条)必须满足应用,以免电极端子发热在模块上产生过热。控制信号线和驱动电源线要离远些,尽量垂直,不要平行放置。4)光耦合器输出与IGBT输入之间在PCB上的走线应尽量短,不要超过3cm。5)驱动信号隔离要用高共模抑制比(CMR)的高速光耦合器,要求tp《μs,CMR》l0kV/μs,如6N137,TCP250等。6)IGBT模块驱动端子上的黑色套管是防静电导电管,用接插件引线时,取下套管应立即插上引线;或采用焊接引线时先焊接再剪断套管。7)对IGBT端子进行锡焊作业的时候,为了避免由烙铁、烙铁焊台的泄漏产生静电加到IGBT上,烙铁前端等要用十分低的电阻接地。焊接G极时,电烙铁要停电并接地,选用定温电烙铁合适。当手工焊接时,温度260℃±5℃,时间(10+1)s。波峰焊接时,PCB要预热80~105℃,在245℃时浸入焊接3~4s。8)仪器测量时,应采用1000电阻与G极串联。在模块的端子部测量驱动电压(VGE)时,应确认外加了既定的电压。9)IGBT模块是在用lC泡沫等导电性材料对控制端子采取防静电对策的状态下出库的。
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