如何測(cè)試IGBT的極性？
l 、判斷極性首先將萬(wàn)用表撥在 R×1KQ檔，用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)，若某一極與其它兩極阻值為無(wú)窮大，調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無(wú)窮大，則判斷此極為柵極（ G ）。其余兩極再用萬(wàn)用表測(cè)量，若測(cè)得阻值為無(wú)窮大，調(diào)換表筆后測(cè)量阻值較小。在測(cè)量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極（ C ） ：黑表筆接的為發(fā)射極（ E ）。
2 、判斷好壞將萬(wàn)用表?yè)茉?R×10KQ 檔，用黑表筆接 IGBT 的集電極（ C ） ，紅表筆接 IGBT的發(fā)時(shí)極 （ E ） ，此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極（ G ）和集電極（ C ） ，這時(shí)工 GBT 被觸發(fā)導(dǎo)通，萬(wàn)用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站們指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極（ G ）和發(fā)射極（ E ） ，這時(shí) IGBT 被阻斷，萬(wàn)用表的指針 回零。此時(shí)即可判斷 IGBT 是好的。
3 、注意事項(xiàng)任何指針式萬(wàn)用表鈴可用于檢測(cè) IGBT 。注意判斷IGBT 好壞時(shí)，一定要將萬(wàn)用表?yè)茉?R×IOK擋，因 R×IKQ 檔以下各檔萬(wàn)用表內(nèi)部電池電壓太低，檢測(cè)好壞時(shí)不能使IGBT 導(dǎo)通，而無(wú)法判斷 IGBT 的好壞。此方法同樣也可以用護(hù)檢測(cè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 （ P 一 MOSFET ）的好壞。
4.IGBT 管的好壞可用指針萬(wàn)用表的 Rxlk 擋來(lái)檢測(cè)，或用數(shù)字萬(wàn)用表的“二極管”擋來(lái)測(cè)量 PN 結(jié)正向壓降進(jìn)行判斷。檢測(cè)前先將 IGBT 管三只引腳短路放電，避免影響檢測(cè)的準(zhǔn)確度；然后用指針萬(wàn)用表的兩枝表筆正反測(cè) G 、 e 兩極及 G 、 c 兩極的電阻，對(duì)于正常的 IGBT 管（正常 G 、 C 兩極與 G 、 c 兩極間的正反向電阻均為無(wú)窮大；內(nèi)含阻尼二極管的 IGBT 管正常時(shí)， e 、 C 極間均有 4k Ω正向電阻），上述所測(cè)值均為無(wú)窮大；最后用指針萬(wàn)用表的紅筆接 c 極，黑筆接 e 極，若所測(cè)值在 3 ． 5k Ω l 左右，則所測(cè)管為含阻尼二極管的 IGBT 管，若所測(cè)值在 50k Ω左右，則所測(cè) IGBT 管內(nèi)不含阻尼二極管。對(duì)于數(shù)字萬(wàn)用表，正常情況下， IGBT 管的 C 、 C 極間正向壓降約為 0 ． 5V 。
IGBT封裝流程及其原理分析：
IGBT模塊封裝是將多個(gè)IGBT集成封裝在一起，以提高IGBT模塊的使用壽命和可靠性，體積更小、效率更高、可靠性更高是市場(chǎng)對(duì)IGBT模塊的需求趨勢(shì)，這就有待于IGBT模塊封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用。目前流行的IGBT模塊封裝形式有引線型、焊針型、平板式、圓盤式四種，常見(jiàn)的模塊封裝技術(shù)有很多，各生產(chǎn)商的命名也不一樣，如英飛凌的62mm封裝、TP34、DP70等等。
IGBT模塊有3個(gè)連接部分：硅片上的鋁線鍵合點(diǎn)、硅片與陶瓷絕緣基板的焊接面、陶瓷絕緣基板與銅底板的焊接面。這些接點(diǎn)的損壞都是由于接觸面兩種材料的熱膨脹系數(shù)（C犯）不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力和材料的熱惡化造成的。 如下圖，采用英飛凌62mm封裝的FF300R12KS4結(jié)構(gòu)圖
IGBT模塊封裝技術(shù)很多，但是歸納起來(lái)無(wú)非是散熱管理設(shè)計(jì)、超聲波端子焊接技術(shù)和高可靠錫焊技術(shù)。下面以富士通經(jīng)典的IGBT封裝PrimePACK封裝來(lái)說(shuō)明三項(xiàng)技術(shù)的原理和特點(diǎn)：
（1）散熱管理設(shè)計(jì)方面，通過(guò)采用封裝的熱模擬技術(shù)，優(yōu)化了芯片布局及尺寸，從而在相同的ΔTjc條件下，成功實(shí)現(xiàn)了比原來(lái)高約10％的輸出功率。
?。?）超聲波端子焊接技術(shù)可將此前使用錫焊方式連接的銅墊與銅鍵合引線直接焊接在一起（圖2）。該技術(shù)與錫焊方式相比，不僅具備高熔點(diǎn)和高強(qiáng)度，而且不存在線性膨脹系數(shù)差，可獲得較高的可靠性（圖3）。與會(huì)者對(duì)于采用該技術(shù)時(shí)不需要特別的準(zhǔn)備。富士公司一直是在普通無(wú)塵室內(nèi)接近真空的環(huán)境下制造，這種方法沒(méi)有太大的問(wèn)題。
圖3：超聲波焊接與錫焊的比較
?。?）高可靠性錫焊技術(shù)。普通Sn-Ag焊接在300個(gè)溫度周期后強(qiáng)度會(huì)降低35％，而Sn-Ag-In及Sn-Sb焊接在相同周期之后強(qiáng)度不會(huì)降低。這些技術(shù)均“具備較高的高溫可靠性”。
IGBT模塊封裝流程：一次焊接--一次邦線--二次焊接--二次邦線---組裝--上外殼、涂密封膠--固化---灌硅凝膠---老化篩選。這些流程不是固化的，要看具體的模塊，有的可能不需要多次焊接或邦線，有的則需要，有的可能還有其他工序。上面也只是一些主要的流程工藝，其他還有一些輔助工序，如等離子處理，超聲掃描，測(cè)試，打標(biāo)等等。
IGBT模塊封裝的作用 IGBT模塊封裝采用了膠體隔離技術(shù)，防止運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生爆炸；第二是電極結(jié)構(gòu)采用了彈簧結(jié)構(gòu)，可以緩解安裝過(guò)程中對(duì)基板上形成開(kāi)裂，造成基板的裂紋；第三是對(duì)底板進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，使底板與散熱器緊密接觸，提高了模塊的熱循環(huán)能力。對(duì)底板設(shè)計(jì)是選用中間點(diǎn)設(shè)計(jì)，在我們規(guī)定的安裝條件下，它的幅度會(huì)消失，實(shí)現(xiàn)更好的與散熱器連接。后面安裝過(guò)程我們看到，它在安裝過(guò)程中發(fā)揮的作用。產(chǎn)品性能，我們應(yīng)用IGBT過(guò)程中，開(kāi)通過(guò)程對(duì)IGBT是比較緩和的，關(guān)斷過(guò)程中是比較苛刻。大部分損壞是關(guān)斷造成超過(guò)額定值。
IGBT模塊封裝過(guò)程中的技術(shù)詳解
第一點(diǎn)說(shuō)到焊接技術(shù)，如果要實(shí)現(xiàn)一個(gè)好的導(dǎo)熱性能，我們?cè)谶M(jìn)行芯片焊接和進(jìn)行DBC基板焊接的時(shí)候，焊接質(zhì)量就直接影響到運(yùn)行過(guò)程中的傳熱性。從上面的結(jié)構(gòu)圖我們可以看到，通過(guò)真空焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)的焊接?？梢钥吹紻BC和基板的空洞率。這樣的就不會(huì)形成熱積累，不會(huì)造成IGBT模塊的損壞。
第二種就是鍵合技術(shù)，富士通公司用的鍵合技術(shù)是超聲鍵合。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變形。鍵合的作用主要是實(shí)現(xiàn)電氣連接。在600安和1200安大電流情況下，IGBT實(shí)現(xiàn)了所有電流，鍵合的長(zhǎng)度就非常重要，陷進(jìn)決定模塊大小，電流實(shí)現(xiàn)參數(shù)的大小。運(yùn)用過(guò)程中，如果鍵合陷進(jìn)、長(zhǎng)度不合適，就會(huì)造成電流分布不均勻，容易造成 IGBT模塊的損壞。外殼的安裝，因?yàn)镮GBT本身芯片是不直接與空氣等環(huán)境接觸，實(shí)現(xiàn)絕緣性能，主要是通過(guò)外殼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。外殼就要求在選材方面需要它具有耐高溫、不易變形、防潮、防腐蝕等特性。
第四是罐封技術(shù)，如果IGBT應(yīng)用在高鐵、動(dòng)車、機(jī)車上，機(jī)車車輛運(yùn)行過(guò)程中，環(huán)境是非常惡劣的，我們可能會(huì)遇到下雨天，遇到潮濕、高原，或者灰塵比較大，如何實(shí)現(xiàn)IGBT芯片與外界環(huán)境的隔離，實(shí)現(xiàn)很好運(yùn)行的可靠性，它的罐封材料起到很重要的作用。就要求選用性能穩(wěn)定無(wú)腐蝕，具有絕緣、散熱等能力，膨脹率小、收縮率小的材料。我們大規(guī)模封裝的時(shí)候，填充材料的部分加入了緩沖層，芯片運(yùn)行過(guò)程中不斷加熱、冷卻。在這個(gè)過(guò)程中如果填充材料的熱膨脹系數(shù)與外殼不一致，那么就有可能造成分層的現(xiàn)象，在IGBT模塊中間加入一種類似于起緩沖作用的填充物，可以防止分層現(xiàn)象出現(xiàn)。
第五是質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，質(zhì)量控制所有完成生產(chǎn)后的大功率IGBT，需要對(duì)各方面性能進(jìn)行試驗(yàn)，這也是質(zhì)量保證的根本，可以通過(guò)平面設(shè)施，對(duì)底板進(jìn)行平整度進(jìn)行測(cè)試，平整度在IGBT安裝以后，所有熱量散發(fā)都是底板傳輸?shù)缴崞?。平面度越好，散熱器接觸性能越好，導(dǎo)熱性能越好。第二是推拉測(cè)試，對(duì)鍵合點(diǎn)的力度進(jìn)行測(cè)試。第三硬度測(cè)試儀，對(duì)主電極的硬度，不能太硬、也不能太軟。超聲波掃描，主要對(duì)焊接過(guò)程，焊接以后的產(chǎn)品質(zhì)量的空洞率做一個(gè)掃描。這點(diǎn)對(duì)于導(dǎo)熱性也是很好的控制。IGBT模塊電氣方面的監(jiān)測(cè)手段，主要是監(jiān)測(cè)IGBT模塊它的參數(shù)、特性是否能滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的要求，第二絕緣測(cè)試。