IGBT行业新兴技术浅谈与IGBT清洗介绍

发布时间：2023-12-20 👁 2283 Tags：超级结技术逆导技术 IGBT芯片封装清洗

IGBT行业新兴技术包括超级结技术与逆导技术；超级结型通过沟槽栅拉伸至下层衬底层增加芯片耐压；逆导型器件将IGBT与FRD同时集中于1块芯片；较多IDM企业直接购买硅片制作外延或购买外延制作芯片；硅外延技术壁垒相对较低，厂商可自行生产或购买成品。

1.IGBT行业新兴技术包括超级结技术与逆导技术。MOSFET分为沟槽型、屏蔽栅型以及超级结型。超级结型将其沟槽伸长至下1层结构，其目的为增加耐压，超级结型芯片最高达800-900V。针对超级结型芯片，MOS管电压与RDS（ON）呈指数关系，RDS（ON）为导通电阻，导通电阻与耐压2.5次方成正比，较高电压损耗较大。

2.超级结型芯片通过沟槽栅拉伸至下层衬底层，其将耐压2.5次方改为耐压1.5次方，RDS（ON）损耗增长相对减缓。针对超级结型芯片，IGBT背面增加PE层，其增加电导调制效应后从双极性器件变为单极性器件。

3.逆导型器件通过向IGBT P层注入少子，其将IGBT与FRD同时集中于1块芯片。目前英飞凌与国内厂商区分IGBT与FRD。

4.较多IDM企业直接购买硅片制作外延或购买外延制作芯片。士兰微与华虹等企业针对8英寸IGBT不使用外延器件，其直接购买区熔硅衬底制作芯片，8英寸IGBT可使用外延技术。12英寸IGBT需增加硅制外延。

5.较少企业自行开展整体产业链，其包括硅衬底、外延、流片以及封装。士兰微针对部分器件自行制作外延，针对8英寸IGBT等无需外延器件，士兰微与华虹直接购买区熔硅衬底制作芯片。IGBT无全产业链厂商，碳化硅全产业链厂商较多。

6.8英寸IGBT无需外延，其使用重掺杂区熔硅，区熔硅可制作尺寸上限为8英寸。

7.12英寸IGBT需增加外延，其使用硅制作外延，其为铜制。厂商针对12英寸IGBT可购买外延片。

8.硅外延技术发展时间较长，其技术壁垒相对较低，厂商可自行生产或购买成品，外延厂商使用HM与CVD等工艺设备制作外延。厂商针对8英寸IGBT具备2种方案，厂商可使用区熔硅代替外延，其可使用8英寸外延，此2种方案性能差异较小，其直接使用区熔硅工艺较简便。士兰微使用区熔硅制作8英寸IGBT。2019年底士兰微投产12英寸IGBT产线。

9.车规级IGBT芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用水基清洗剂产品。

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