IGBT封装底部与散热器贴合面平整度差,引发键合线与芯片连接部位应力集中,键合脆断

更新时间:

2024-11-21

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当IGBT封装底部与散热器贴合面平整度差时,会产生一系列不良影响:

接触面积减小:贴合面平整度差导致芯片与散热器之间的接触面积减小,热量传递的通道变窄,影响散热效率。

接触热阻增大:接触面积的减小和间隙的存在会增大接触热阻,阻碍热量从芯片传递到散热器,导致芯片温度升高。

应力集中:由于贴合面不平整,当芯片受到温度变化或外力作用时,不平整区域容易产生应力集中。特别是在键合线与芯片的连接部位,应力集中可能导致键合线受到额外的机械应力。


二、键合脆断的原因

键合脆断是IGBT模块失效的一种常见形式,其原因主要包括:

材料差异:键合线和芯片材料之间的热膨胀系数存在差异。在温度变化时,由于热膨胀系数的不同,键合线和芯片之间会产生相对位移,导致应力集中。

应力累积:长期在应力集中的环境下工作,键合线会逐渐累积疲劳损伤。当损伤达到一定程度时,键合线会发生脆断。

工艺缺陷:封装工艺中的缺陷,如键合线连接不良、封装材料选择不当等,也可能导致键合线的脆断。


三、应对措施

为了降低IGBT封装底部与散热器贴合面平整度差对键合线的影响,可以采取以下措施:


提高贴合面平整度:通过改进加工工艺和质量控制措施,提高IGBT封装底部与散热器贴合面的平整度。这可以减少应力集中的产生,降低键合脆断的风险。

优化散热设计:采用更高效的散热设计,如增加散热面积、优化散热结构等,以提高散热效率。这有助于降低芯片温度,减少热应力对键合线的影响。

加强封装工艺控制:在封装过程中,严格控制封装工艺参数和质量要求。确保键合线与芯片之间的连接牢固可靠,减少因封装工艺不当而导致的键合失效问题。

选用合适的键合线材料:选择具有更高弹性模量和更好耐热性能的键合线材料,以提高其抗应力和抗疲劳性能。

综上所述,IGBT封装底部与散热器贴合面平整度差是引发键合线与芯片连接部位应力集中和键合脆断的重要原因之一。为了提高IGBT模块的可靠性和性能稳定性,需要严格控制封装工艺、优化散热设计以及选用合适的键合线材料等方面的工作。


IGBT封装贴合平整度度实测案例:(色温图代表3D高低信息,表格是实测的变形量)


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四、激光频率梳 3D光学轮廓测量系统简介

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技术特点一:同轴落射,飞行测距扫描方式,无惧传统光学“遮挡”问题。


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技术特点二:±2um精度下,满足最大130mm高度/深度 扫描成像


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技术特点三:可搭载多镜头组合,实现数十米大视野扫描方面。


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