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IGBT模塊通常是由功率芯片和續(xù)流二極管芯片集成，通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。圖1-1顯示了典型IGBT模塊的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。一個(gè)完整的IGBT模塊主要包括IGBT芯片，續(xù)流二極管芯片，陶瓷直接覆銅基板（Direct Bond Copper，DBC），焊料層，鍵合引線，銅底板，灌封材料，封裝管殼等和功率端子等。IGBT模塊的封裝過程首先是將IGBT芯片和續(xù)流二極管芯片通過回流焊等互連方法連接到DBC基板上，再通過超聲鍵合技術(shù)將芯片的電極引出到DBC基板的焊盤上，實(shí)現(xiàn)模塊內(nèi)部電氣連接和外部功率端子的電氣連接，之后將粘有芯片的DBC基板和功率端子再次通過回流焊等互連方法焊接到散熱銅底板上，最后對殼體進(jìn)行塑封，點(diǎn)膠后安裝封裝管殼，對殼體內(nèi)部灌膠并抽真空，經(jīng)過一段時(shí)間的高溫固化后加裝頂蓋，產(chǎn)品最終成型。

圖 1-1 IGBT 模塊結(jié)構(gòu)示意圖

IGBT模塊封裝的一般工藝流程如下：

等離子清洗機(jī)在IGBT模塊封裝DBC基板清洗中的應(yīng)用

DBC基板和芯片表面難免會(huì)沾上油污、油脂等有機(jī)物和氧化層，在進(jìn)行封裝之前，首先得將表面有機(jī)物和氧化層去除。傳統(tǒng)的無水乙醇浴超聲波清洗的方式難以去除表面頑固雜質(zhì)?？梢允褂玫入x子清洗機(jī)對芯片和DBC基板等封裝材料進(jìn)行清洗，以清除其表面污染物，增強(qiáng)表面活性從而提高DBC與芯片、芯片與墊片之間焊接界面的強(qiáng)度。等離子清洗機(jī)，該設(shè)備為一種精密干法清洗設(shè)備，原理是在射頻電壓的激勵(lì)下，活化氣體產(chǎn)生等離子體，等離子體在待清洗物體表面游離，通過物理碰撞和化學(xué)反應(yīng)分解去除其表面雜質(zhì)。常見的活化氣體有惰性氣體（如氬氣、氮?dú)獾龋┖头磻?yīng)類氣體（如氧氣、氟氣、氫氣等）。

氧化層去除

DBC表面銅層易與空氣接觸而發(fā)生氧化，嚴(yán)重影響引線鍵合質(zhì)量及芯片焊接效果，需要將DBC進(jìn)行等離子清洗，以去除銅金屬表面氧化層，確保引線鍵合強(qiáng)度達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

等離子清洗前后DBC基板水滴角對比

等離子清洗前后對比，DBC基板表面改善效果非常明顯，基板表面銅材氧化物去除效果明顯易見，水滴角角度也從85.574°改善到了16.821°，基板表面潔凈度、活化程度都得到了良好提升。

等離子清洗機(jī)清洗DBC基板優(yōu)勢明顯，操作簡單，精度可控，整個(gè)過程無需加熱，不會(huì)產(chǎn)生任何的污染，安全可靠，該設(shè)備在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域中有著大規(guī)模的應(yīng)用，對提高封裝的可靠性及整體質(zhì)量都非常關(guān)鍵。