1. 研究目的与意义（文献综述）

igbt模块是由igbt(绝缘栅双极型晶体管芯片)与fwd(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，具有节能、安装维修方便、散热稳定等优点。igbt(insulated gate bipolar transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由bjt(双极型三极管)和mos(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼具mosfet的高输入阻抗和gtr的低导通压降的优点。igbt是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“cpu”，作为国家战略性新兴产业，多应用于直流电压为600v及以上的变流系统如电动汽车与新能源装备、智能电网、轨道交通、航空航天等领域，封装后的igbt模块直接应用于变频器、ups不间断电源等设备上，随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见。

igbt在现代交通系统中发挥着重要作用，直流充电桩30%的原材料成本是igbt，电力机车一般需要 500个igbt 模块，动车组需要超过100个igbt 模块，一节地铁需要 50-80个igbt 模块，igbt约占电机驱动系统成本的一半，而电机驱动系统占整车成本的15-20%，也就是说igbt占整车成本的7-10%，是除电池之外成本第二高的元件，也决定了整车的能源效率。

igbt目前已经发展到7.5代，第7代由三菱电机在2012年推出，三菱电机目前的水平可看作7.5代，同时igbt的下一代sic技术已经在日本全面普及，无论三菱这还是fuji、rohm等都有能力轻松制造出sic元件，我国目前停留在第三代水平上，差距在20年以上。自第六代以后，igbt自身的潜力已经挖掘的差不多，研发的精力转移到igbt的封装散热上。在模块封装技术方面，国内基本掌握了传统的焊接式封装技术，其中中低压模块封装厂家较多。与国外公司相比，技术上的差距依然存在。国外公司基于传统封装技术相继研发出多种先进封装技术，能够大幅提高模块的功率密度、散热性能与长期可靠性。

2. 研究的基本内容与方案

产品的良品率直接影响着生产产品质量和成本，因此良品率的提升对产品生产至关重要。对于igbt模块，一套完整的封装流程包含组装件dbc基板二维码打印、dbc基板焊膏印刷、阻焊剂印刷、热敏电阻元件贴附、芯片贴附、第一次回流焊接、超声波铝线焊接、dbc基板分离成单元板、焊接引脚、dbc基板和散热板第二次回流焊、塑壳黑胶密封、注入硅胶、密封胶固化、视觉质量检查、塑壳盖密封、功能及电气测试、包装。对整个封装的产品良品率及使用可靠性有着至关重要影响主要有以下方面因素:

1)工艺材料影响:焊料是否有良好焊接性质。

2)焊线和芯片的焊接是否存在虚焊以及焊线是否有良好的抗疲劳性。

3. 研究计划与安排

备注：2/26-3/4为第一周(W1)，依次推算。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] andreasvolke,michaelhornkamp.igbt modules – technologies,driver and applications [m],2012．

[2] joseflutz,heinrichschlangenotto,uwescheuermann·rikdedoncker.semiconductor power devices_physics,characteristics,reliability[m],2013．

[3] zenjebiljouini, zarel valdez-nava, david malec. failure analysis of ceramic substratesused in high power igbt modules[j]．2016.