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揭開神秘的IGBT模塊內部結構

發布時間:2023-04-07作者來源:薄膜材料前沿瀏覽:3797


博主天空電源小勝哥拆解IGBT模塊的視頻,拆解的是Infineon的EconoPIM?3,型號為FP100R12KT4。下面我們一起來看一下IGBT模塊內部到底是怎么樣。

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以英飛凌模塊為例
根據英飛凌IGBT模塊命名規則,FP100R12KT4的具體含義為:
  • 拓撲形式:FP代表功率集成模塊(三相整流+剎車+三相全橋)
  • 電流等級:100代表100A(安培)
  • 電壓等級:12代表1200V(伏)
  • 封裝形式:K代表Econo封裝,Econo封裝采用銅基板設計,可優化散熱,并包含熱敏電阻(NTC)
  • 芯片代數:T4表示第四代IGBT芯片,特征為溝槽柵+場截止,T4是小功率系列,開關頻率[敏感詞]20kHz

常見的拓撲形式有:

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常見的封裝形式有:
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IGBT芯片:
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下圖是Infineon IGBT模塊FP100R12KT4的詳細信息。

該模塊由塑料外殼封裝起來,底部為導熱鈑金,導熱鈑金貼在散熱器上,用四個螺絲固定。Pin腳焊在陶瓷襯板上。

由拆解視頻可以看出,整個內部采用硅凝膠灌封,起到散熱和保護的作用。

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下圖是IGBT模塊內部的完整結構。
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該模塊主要用于變頻器和伺服電機控制,內部有很多方形晶圓,圖中標注的是IGBT

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這個模塊里面集成了三相輸入的整流橋,包含有6個整流二極管。

該模塊包含了6個IGBT的逆變單元,C-E間并聯一個二極管。圖中的標注可以看出,大方塊的晶圓是IGBT,小方塊的晶圓是二極管。

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IGBT和二極管兩兩一對,總共有六對。

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模塊內部左上方還集成了一個單獨的IGBT,邊上還有一個相應的小的二極管。用于制動的和由于這個IGBT的面積小,所以功率電流小,用于制動,也就是制動單元。

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模塊內部右邊還集成了一個測量IGBT溫度的熱敏電阻(NTC),電阻旁邊有管腳引出。

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此外,模塊上還包含很多工藝,如用于傳輸電流的綁定線。

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還有用于散熱及保護的硅膠。

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模塊底部可以看到厚厚的散熱銅基板,基板內部是銅,表面鍍了一層金屬。在銅基板跟芯片之間還有陶瓷襯板,用來絕緣和散熱,可以看到這個模塊內部采用了3塊陶瓷襯板。

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看到這里,IGBT模塊的整個的結構你了解了嗎?



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