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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。IGBT模塊生產(chǎn)過程主要是把晶圓貼片在陶瓷基板上,鍵合線,插針,點膠密封等過程。
下面是一張IGBT實物圖,可以看出主要的物料有IGBT芯片,二極管,五金件,鍵合絲,陶瓷基板,外殼等。
IGBT模塊生產(chǎn)工藝流程及最新統(tǒng)計設(shè)備供應(yīng)商(歡迎補充)
IGBT模塊生產(chǎn)工藝流程如下所示:
IGBT模塊生產(chǎn)工藝流程及最新統(tǒng)計設(shè)備供應(yīng)商(歡迎補充)
IGBT模塊工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點圖
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序號 設(shè)備 公司
1 貼片機 FUJI
2 貼片機 軒田科技
3 貼片機 蘇州艾科瑞思智能裝備股份有限公司
4 貼片機 和利時(蘇州)自控技術(shù)有限公司(?HOLS?)
5 貼片機 恩納基智能科技無錫有限公司
6 貼片機 上海世禹精密設(shè)備股份有限公司
7 貼片機 深圳新控半導體技術(shù)有限公司
8 貼片機 桂林立德智興電子科技有限公司
9 貼片機 深圳路遠智能裝備有限公司
10 貼片機 深圳科瑞技術(shù)股份有限公司
11 貼片機 深圳寶創(chuàng)電子設(shè)備有限公司
12 貼片機 聯(lián)贏半導體(聯(lián)贏激光688518子公司)
13 真空回流焊接爐 北京誠聯(lián)愷達
14 真空回流焊接爐 合肥恒力
15 真空回流焊接爐 北京中科同志科技股份有限公司
16 真空回流焊接爐 廣東華芯半導體技術(shù)有限公司
17 真空回流焊接爐 昆山拓谷電子有限公司
18 真空回流焊接爐 快克智能裝備股份有限公司
19 真空回流焊接爐 深圳市浩寶技術(shù)有限公司
20 真空回流焊接爐 深圳科瑞技術(shù)股份有限公司002957
21 真空回流焊接爐 蘇州愛思姆特機械設(shè)備有限公司(外資)
22 真空回流焊接爐 北京晶伏華控電子設(shè)備有限公司
23 真空回流焊接爐 安泊智匯半導體設(shè)備上海有限公司
24 高速插針機 深圳銳鉑自動化設(shè)備有限公司
25 高速插針機 鎬晟自動化科技(上海)有限公司
26 高速插針機 天津拉斯彼歐
27 高速插針機 津上智造智能(江蘇)科技有限公司
28 高速插針機 軒田科技
29 壓接設(shè)備 上??藖頇C電自動化工程股份有限公司
30 壓接設(shè)備 廣州諾頂智能
31 超聲波清洗 上海臺姆超聲設(shè)備
32 超聲波清洗 海南炬豐科技有限公司
33 超聲波清洗 蘇州富怡達超聲波有限公司
34 X-RAY檢測 廣東正業(yè)科技股份有限公司
35 X-RAY檢測 日本Saki?Corporation株式會社(賽凱智能)
36 X-RAY檢測 德國YXLON?International?(依科視朗)
37 X-RAY檢測 德國Nordson?Matrix
38 X-RAY檢測 德國MABRI.VISION?有限公司
39 X-RAY檢測 美國GE
40 X-RAY檢測 日聯(lián)科技
41 X-RAY檢測 銳影檢測科技(濟南)有限公司
42 X-RAY檢測 卓茂光電科技(深圳)有限公司
43 X-RAY檢測 瑞茂光學(深圳)有限公司
44 X-RAY檢測 蘇州奧弗斯萊特光電科技有限公司(osaitek)
45 X-RAY檢測 蘇州譜睿源電子有限公司
46 X-RAY檢測 濟南中科核技術(shù)研究院
47 超聲波焊接、檢測/鍵合設(shè)備 上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司
48 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 崇德(Schunk)
49 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 深圳市銳博自動化設(shè)備有限公司
50 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 珠海市邁卡威超聲波技術(shù)有限公司
51 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 深圳市銳博自動化設(shè)備有限公司
52 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 廣州市科普超聲電子技術(shù)有限公司(鋰電)
53 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 深圳市深發(fā)源精密科技有限公司
54 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 桂林立德智興電子科技有限公司
55 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 深圳市華普森科技有限公司
56 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 深圳市微迅超聲設(shè)備有限公司
57 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 安徽漢先智能科技有限公司,科威爾子公司(688551.SH)
58 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 深圳市泰達智能裝備有限公司
59 超聲波焊接/鍵合設(shè)備 蘇州正豐微納科技有限公司
60 灌膠機 江蘇高凱精密流體技術(shù)股份有限公司
61 灌膠機 盛吉盛智能裝備(江蘇)有限公司
62 灌膠機 蘇州銳智航智能科技有限公司
63 灌膠機 蘇州市緯迪精密控膠系統(tǒng)有限公司
64 灌膠機 蘇州科諾達機電有限公司
65 灌膠機 和利時(蘇州)自控技術(shù)有限公司
66 灌膠機 江門中能機械有限公司
67 灌膠機 深圳市欣音達科技有限公司
68 灌膠機 深圳嘉德力合智能科技發(fā)展有限公司
69 灌膠機 廣東安達智能裝備股份有限公司(688125)
70 灌膠機 深圳市福和大自動化有限公司
71 灌膠機 臺灣華勝科技股份有限公司
72 灌膠機 廈門盈碩科智能裝備有限公司
73 灌膠機 天津和利時自控技術(shù)有限公司
74 固化爐 浙大臺州研究院汽摩配研究所
75 固化爐 深圳市浩寶技術(shù)有限公司
76 固化爐 日東科技
77 殼體組裝 和利時(蘇州)自控技術(shù)有限公司(?HOLS?)
78 殼體組裝 深圳市福和大自動化有限公司
79 殼體組裝 蘇州庫瑞奇自動化有限公司(未找到IGBT相關(guān))
80 殼體組裝 嘉昊先進半導體(蘇州)有限公司
81 固晶機 ASMPT
82 固晶機 佳能機械株式會社
83 固晶機 快克科技
84 固晶機 新益昌
85 固晶機 深圳市銳博自動化設(shè)備有限公司
86 固晶機 廣化科技股份有限公司
87 固晶機 微見智能封裝技術(shù)(深圳)有限公司
88 固晶機 蘇州艾科瑞思智能裝備股份有限公司
89 固晶機 翼龍半導體設(shè)備(無錫)有限公司
90 退火設(shè)備 盛美半導體
91 退火設(shè)備 住友重機械工業(yè)株式會社
92 退火設(shè)備 成都萊普科技有限公司
93 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 快克智能裝備股份有限公司
94 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 深圳市先進連接科技有限公司
95 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) AMX(富士德代理)
96 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) ASMPT
97 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 博世曼Boschman
98 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 日本NIKKISO公司(上海住榮代理)
99 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 合肥真萍電子科技有限公司
100 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 合肥恒力裝備有限公司
101 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 桂林立德智興電子科技有限公司
102 銀燒結(jié)設(shè)備(Ag sintering) 嘉昊先進半導體(蘇州)有限公司
103 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 山東閱芯電子科技有限公司
104 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 科威爾技術(shù)股份有限公司(688551)
105 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 陜西開爾文測控技術(shù)有限公司
106 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 深圳市華科智源科技有限公司
107 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 深圳威宇佳智能控制有限公司
108 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 西安易恩電氣科技有限公司
109 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 武漢普賽斯儀表有限公司
110 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 芯派科技股份有限公司
111 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 智匯軒田智能系統(tǒng)(杭州)有限公司
112 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 博測半導體有限公司
113 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 西安精華偉業(yè)電氣科技有限公司
114 動、靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備 航裕電源(待定)
115 高低溫沖擊設(shè)備 成都中冷低溫科技有限公司
116 測試設(shè)備 日立高新技術(shù)
117 測試設(shè)備 上海坤道
118 測試設(shè)備 浙江杭可儀器有限公司
119 測試設(shè)備 Nidec-Read日本電產(chǎn)瑞德株式會社
120 激光設(shè)備 大族激光
121 焊接治具 江蘇天恩電子科技有限公司
122 自動化 杭州沃鐳智能科技股份有限公司
123 激光焊錫機 華工激光
124 激光焊錫機 大族激光
125 激光焊錫機 紫宸激光
126 激光退火 成都萊普科技股份有限公司
127 激光退火 上海微電子裝備股份有限公司
128 激光退火 北京華卓精科科技股份有限公司
129 激光退火 住友重機械工業(yè)株式會社
130 激光退火 帝爾激光科技股份有限公司
131 激光退火 3D-Micromac
132 超聲波掃描設(shè)備 蘇州廣林達電子科技有限公司
133 超聲波掃描設(shè)備 和伍智造營(上海)科技發(fā)展有限公司
134 超聲波掃描設(shè)備 津上智造智能科技江蘇有限公司
135 超聲波掃描設(shè)備 德國PVA?TEPLA
136 超聲波掃描設(shè)備 美國sonix
137 超聲波掃描設(shè)備 美國Sonoscan
138 超聲波掃描設(shè)備 日本OKI
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附:IGBT模塊工藝流程簡介:
(1)貼片:使用晶圓貼片機將切合的IGBT晶圓和錫片貼裝到DBC基板上;
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IGBT晶圓,上面被分割成一顆顆的正是IGBT芯片。貼片設(shè)備會將晶圓上的IGBT芯片自動取下來,放置到固定的襯板上,形成IGBT模塊的電路
(2)真空回流焊(一次):根據(jù)客戶需求,將貼好晶圓的DBC基板送入回流爐中,在爐內(nèi)進行加熱熔化(一次回流爐使用電加熱,工作溫度245℃,持續(xù)工作7分鐘左右), 以氣態(tài)的甲酸與錫片金屬表面的氧化物生成甲酸金屬鹽,并在高溫下裂解還原金屬,以此達到焊接目的,需向爐內(nèi)注入氮氣作為保護氣以保證焊接質(zhì)量。
甲酸焊接過程化學反應(yīng)機理如下:HCOOH+MO→M+H2O+CO2
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圖片來源:智新半導體
(3)檢測:使用檢測設(shè)備對焊接口進行平面和立體成像檢測,不合格的產(chǎn)品經(jīng)人工維修合格后進入下一工序;

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X射線檢測,用來檢查IGBT模塊內(nèi)部的焊接效果,有無空洞等缺陷
(4)晶圓鍵合、一體針上錫:使用鍵合機利用鍵合線連接一體針與DBC基板的上銅層、DBC基板與底板,該過程需使用二次焊組裝機設(shè)備利用焊錫絲進行焊點預上錫。

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引線鍵合環(huán)節(jié),機器人通過圖像識別技術(shù)定位,然后使用超聲波引線鍵合技術(shù)將芯片與芯片之間的電路自動連接完整。
(5)超聲波清洗:將焊接完成后的半成品置于插針機中,對模塊上的針腳進行加蓋超聲波清洗,主要清洗焊接后針腳上殘留的松香。清洗設(shè)備有效容積約3.2L,以無水乙醇作為清潔劑,單次清洗約24根針腳,時間約一分鐘。
(6)真空回流焊(二次):根據(jù)客戶需求,將鍵合完的DBC基板送入回流爐中,在爐內(nèi)進行加熱熔化(二次回流爐使用電加熱,工作溫度245℃,持續(xù)工作8分鐘左右),以氣態(tài)的甲酸與錫片金屬表面的氧化物生成甲酸金屬鹽,并在高溫下裂解還原金屬,以此將DBC基板焊接到銅基板上,需向爐內(nèi)注入氮氣作為保護氣以保證焊接質(zhì)量。
(7)密封:將半成品與外殼使用點膠及外框組裝機進行組裝,在外殼點膠(廢氣產(chǎn)生量較少,可忽略不計),并通過螺釘將外殼安裝到銅底板上。該過程使用有機硅密封膠進行點膠;

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(8)超聲波焊接:使用超聲波焊接設(shè)備將端子與半成品焊接,不使用助焊劑及焊材,屬于摩擦焊接;
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(9)灌封、固化:常溫下,使用灌膠機將有機硅凝膠灌注到外殼內(nèi)(廢氣產(chǎn)生量較少,可忽略不計),然后使用固化機進行固化。真空下,通過高溫(約110~130℃),將有機硅凝膠固化。先將工件放入真空烤箱內(nèi),然后關(guān)閉烤箱腔體,抽真空,保壓一段時間后再充氮氣,接著加熱至120℃,保溫一定時間,待冷卻到室溫后,再打開烤箱腔體取出工件。固化過程,在高溫下有機硅凝膠固化后形成柔軟透明或半透明的彈性體,固化過程產(chǎn)生G5固化廢氣;
(10)裝蓋板:安裝蓋板;
(11)測試:使用測試儀器進行測試。此工序會產(chǎn)生不合格產(chǎn)品;
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全自動高溫阻斷測試,是在高溫高壓情況下考驗IGBT的可靠性
(12)包裝入庫:合格成品包裝入庫。

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作者 li, meiyong

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