IGBT模块的封装方式有哪些？-陕西普微电子封装材料分享

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块的封装方式主要可以分为两大类：焊接式和压接式。

一、焊接式封装

焊接式封装是IGBT模块中应用最广泛、发展最成熟的封装方式。它主要通过键合线使内部芯片与外部电极形成电气连接。焊接式封装的具体方式多种多样，但主要都涉及到了焊接工艺和材料的选择。

特点：

• 成本低：焊接式封装的生产成本相对较低，适合大规模应用。
• 应用广泛：由于其成熟的技术和可靠的性能，焊接式封装被广泛应用于各种IGBT模块中。
• 散热能力：焊接式封装在散热方面有一定的局限性，因为其通常采用单面散热技术，且焊料层和键合线的存在可能增加热阻。
• 可靠性：焊接式封装存在焊料层脱落、键合线断裂等风险，可能影响模块的长期可靠性。

关键技术：

• 无引线互连（Wireless Interconnection）：一些先进的焊接式封装技术采用了无引线互连技术，以降低寄生电感并提高互连可靠性。
• 双面散热（Double-side Cooling）：为了改善散热性能，一些焊接式封装技术尝试采用双面散热技术，但这通常需要更复杂的结构和材料设计。

二、压接式封装

压接式封装是另一种重要的IGBT模块封装方式。它通过施加压力使内部芯片与外部电极形成电气连接，无需焊接工艺。压接式封装在功率密度、散热性能和可靠性方面表现出色。

特点：

• 高功率密度：压接式封装易于实现多芯片并联封装和串联使用，从而提高了功率密度。
• 低热阻：由于采用压力连接而非焊接连接，压接式封装具有更低的热阻和更好的散热性能。
• 双面散热：压接式封装通常可以实现双面散热，进一步提高了散热效率。
• 高可靠性：压接式封装避免了焊接式封装中的焊料层脱落和键合线断裂等问题，提高了模块的长期可靠性。

类型：

• 压接单芯片器件：内部仅包含一个IGBT芯片。
• 压接多芯片器件：内部包含多个并联或串联的IGBT芯片。
• 刚性压接器件：采用刚性结构进行压接封装。
• 弹性压接器件：采用弹性结构进行压接封装，以提高压力分布的均匀性和可靠性。

新型封装技术：

• 纳米银烧结压接器件：采用纳米银焊膏将IGBT芯片与集电极钼片通过烧结工艺连接成整体，降低了接触热阻和接触电阻，提高了器件的电-热性能及可靠性。
• 混合压接封装器件：如DYNEX公司提出的银烧结-刚性-弹性压接相结合的混合压接封装器件，进一步提升了IGBT芯片表面压力分布均匀性和整体性能。

综上所述，IGBT模块的封装方式包括焊接式和压接式两种。每种封装方式都有其独特的优势和适用范围，在选择时应根据具体的应用需求和性能指标进行综合考虑。

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