IGBT模塊通常需要經(jīng)過貼片、焊接、等離子清洗、X光檢測、鍵合、灌膠固化、成型、測試、打標(biāo)共9道工藝后才能投放到市場。
圖 IGBT模塊工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)圖其中焊接工藝中焊接質(zhì)量直接影響功率模塊的可靠性及使用壽命。IGBT模塊的功率導(dǎo)電端子需要承載數(shù)百安培的大電流，對電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率有較高的要求，而汽車中的IGBT還要承受一定的振動(dòng)和沖擊力，對機(jī)械強(qiáng)度要求高，故IGBT導(dǎo)電端子的焊接技術(shù)工藝要求十分高。傳統(tǒng)的錫焊工藝雖然工藝簡單，操作簡便，但存在易氧化，焊接強(qiáng)度低，可靠性差等缺點(diǎn)。超聲波焊接是一種很適合IGBT導(dǎo)電端子焊接的工藝，由于超聲波焊接采用高頻超聲能量使金屬原子在兩種材料界面間相互擴(kuò)散，最終形成一種高強(qiáng)度鍵合界，工藝簡單快捷、接觸電阻低、鍵合強(qiáng)度較高，更好的滿足了IGBT導(dǎo)電端子對低電阻、高強(qiáng)度的要求。隨著超聲波焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，IGBT領(lǐng)域的應(yīng)用不斷加深。在IGBT模塊封裝中，實(shí)際焊接應(yīng)用場景主要針對銅引腳和Pin針兩種金屬部件的焊接。
由于IGBT模塊焊接端子小、基板易碎，其對焊接要求更加精細(xì)，焊接需嚴(yán)格控制焊接力、振幅、變形量、能量等參數(shù)以保證焊接的一致性，精確控制力和位移，需要集成有較多的傳感器用于檢測和模式控制。此外，焊接設(shè)備上還需要運(yùn)動(dòng)控制，通過視覺定位、伺服控制等模塊來完成同一塊功率半導(dǎo)體上多個(gè)點(diǎn)位的焊接需求，因此對自動(dòng)化設(shè)計(jì)能力也存在較高要求。必能信是美國艾默生電氣集團(tuán)所屬子公司，創(chuàng)立于1946年，有60多年歷史。公司主要生產(chǎn)各類超聲波清洗設(shè)備、超聲波焊接設(shè)備、振動(dòng)摩擦焊接設(shè)備、熱板焊接設(shè)備、激光焊接設(shè)備、旋轉(zhuǎn)焊接設(shè)備、超聲波金屬焊接設(shè)備和超聲波細(xì)胞粉碎設(shè)備等。必能信深耕焊接裝配領(lǐng)域多年，致力于憑借卓越的IGBT模塊整體焊接解決方案。針對銅引腳和Pin針兩種金屬部件的實(shí)際焊接應(yīng)用場景， 必能信推出IGBT模塊超聲波焊接機(jī)和IGBT工作站。必能信IGBT模塊超聲波焊接機(jī)能在保證高強(qiáng)度焊接的同時(shí)避免陶瓷基板破裂，同時(shí)做到焊面完全結(jié)合、無空洞。IGBT工作站采用特殊的超聲波扭矩焊技術(shù)，將Pin針焊接到覆銅陶瓷板上，對陶瓷基板的損傷較小，其焊接深度精確且穩(wěn)定。
上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司（688392）
上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司成立于2007年，坐落于上?！按罅闾枮场笨萍紕?chuàng)新策源功能區(qū)，核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)來自上海交通大學(xué)，是專業(yè)提供超聲波設(shè)備及應(yīng)用解決方案的高科技實(shí)體企業(yè)，2022年9月，驕成超聲成功在上交所科創(chuàng)板上市。驕成超聲具備研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量管理到技術(shù)維護(hù)的一體化服務(wù)能力，研發(fā)人員占比約40%，掌握包括超聲波電源、換能器、聲學(xué)工具、控制器、在線監(jiān)控系統(tǒng)等在內(nèi)的全套超聲波設(shè)備核心部件及整機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用能力。驕成超聲有IGBT/SIC端子超聲焊機(jī)和Pin針超聲焊機(jī)，可焊接IGBT、SiC功率模塊端子和一體針、針座、魚眼針在DBC板、模塊。
深圳市銳博自動(dòng)化設(shè)備有限公司
深圳市銳博自動(dòng)化設(shè)備有限公司成立于2012年，是一家從事半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)，公司產(chǎn)品涵蓋點(diǎn)膠、貼片、鍵合、IGBT、自動(dòng)化整合等半導(dǎo)體封裝工序，在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。公司IGBT超聲波焊接設(shè)備主要有：插針超聲波焊接機(jī) UT-400B、端子超聲波焊接機(jī) UT-400、IGBT超聲焊接機(jī)-UT-400，應(yīng)用于IGBT/SiC/IPM模塊一體針/針座焊接、端子焊接及其他金屬零件焊接。
微迅超聲成立于2005年8月25日，是一家專業(yè)從事各種精密電子生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)、制造的高新技術(shù)企業(yè)。公司匯集了一批高素質(zhì)的專業(yè)人才，將超聲波焊接技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體元器件生產(chǎn)、汽車電池模組、IGBT模塊。微迅超聲自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的系列全自動(dòng)超聲波粗鋁絲壓焊機(jī)、系列全自動(dòng)粘片機(jī)、系列全自動(dòng)超聲波鋁帶壓焊機(jī)、系列精密漆包線電點(diǎn)焊機(jī)、系列超聲波熱壓金絲球焊機(jī)。微迅超聲現(xiàn)已開發(fā)研制全自動(dòng)的超聲波焊接設(shè)備，WS8系列適用于IGBT模塊、汽車電池組(電池模組可以分鋁線和鋁帶)，WS9610、WS9688適用于三極管行業(yè)。
上海央米智能科技有限公司是一家全國先進(jìn)的超聲應(yīng)用系統(tǒng)解決方案制造商，公司設(shè)立專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)及質(zhì)量管理團(tuán)隊(duì)，專注于研發(fā)超聲技術(shù)應(yīng)用開發(fā)向智能化超聲設(shè)備轉(zhuǎn)型，深耕于市場，逐步成為全球化高端創(chuàng)新型超聲應(yīng)用解決方案的領(lǐng)跑者。目前央米與國內(nèi)與多個(gè)名校、研究所、高科企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室有著深度技術(shù)合作與交流，產(chǎn)品應(yīng)用于燃料電池MEA行業(yè)、汽車線束、新能源、半導(dǎo)體、微電子、生物醫(yī)療、光伏、化工、食品等行業(yè)。
http://www.shenfayuan.com/深圳市深發(fā)源精密科技有限公司創(chuàng)立于 2010 年。企業(yè)以自有技術(shù)為核心，專注于工業(yè)應(yīng)用超聲波設(shè)備技術(shù)研究，致力于超聲波金屬焊接機(jī)、超聲波線束焊接機(jī)、超聲波端子焊接機(jī)、超聲波銅管封口機(jī)、超聲波塑焊機(jī)、超聲波焊接機(jī)配件、端子刀片以及各類焊接機(jī)設(shè)備配件等產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。深發(fā)源的超聲波焊接設(shè)備主要應(yīng)用于：新能源鋰電池、IGBT功率半導(dǎo)體、汽車線束（充電樁）、塑膠制品、無紡布、冰箱制冷行業(yè)。針對IGBT行業(yè)，深發(fā)源推出的設(shè)備解決方案包括：超聲波金屬焊接機(jī)SFY-40K-U800、超聲波PIN針焊接機(jī)SFY-SF-3512/2030、超聲波端子焊接機(jī)SFY-SD-D4000/D6000等。
http://www.chinakepu.com/廣州市科普超聲電子技術(shù)有限公司成立于2004年專注研發(fā)、生產(chǎn)、銷售：新能源電池超聲波金屬焊接機(jī)、PACK電池超聲波金屬焊接機(jī)、銅鋁巴超聲波金屬焊接機(jī)，汽車及充電樁線束端子超聲波金屬焊接機(jī)、IGBT超聲波金屬焊接機(jī)、引線超聲波鍵合機(jī)等高精尖專用設(shè)備，是國家高新技術(shù)企業(yè)。
華普森科技有限公司成立于2010年底，主要產(chǎn)品為超聲波金屬焊接機(jī)、電阻焊接設(shè)備。2013年以來，公司重點(diǎn)放在20K大功率金屬焊接機(jī)的研發(fā)及推廣。先后開發(fā)更新?lián)Q代了4代20K數(shù)字型超聲波電源及發(fā)生器系統(tǒng)。華普森科技在2021年被評為國家高新技術(shù)企業(yè)。公司主要產(chǎn)品和服務(wù)包括：超聲波焊接機(jī)系列設(shè)備、電阻焊接機(jī)系列設(shè)備、自動(dòng)化焊接系列設(shè)備。
圖 車規(guī)級IGBT焊接樣品，厚度0.5~1.5mm的紫銅端子焊接到IGBT 0.3mm覆銅上(下面為陶瓷板)以上內(nèi)容來源于各家官網(wǎng)及公開信息，艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)編輯原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)）：IGBT模塊封裝：8家國內(nèi)超聲波焊接設(shè)備供應(yīng)商介紹
