IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
VDMOS功率器件工艺流程
是在功率场效应晶体管(VDMOS)的基础上，在其承受高压的飘移区(N型IGBT的N-层)之下增加一层P+薄层引入了电导调制效应，从而大大提高了器件的电流处理能力。
IGBT制造流程主要是包括芯片设计，晶圆制造，封装测试；IGBT芯片的制程正面和标准VDMOS差异不大，背面工艺包括:1) 背面减薄；2) 背面注入；3) 背面清洗；4)背面金属化；5) 背面Alloy；今天介绍下IGBT封装的工艺流程及其设备。
首先了解下IGBT模块跟单管主要优势有以下几个。
·多个IGBT芯片并联，IGBT的电流规格更大。
·多个IGBT芯片按照特定的电路形式组合，如半桥、全桥等，可以减少外部电路连接的复杂性。
·多个IGBT芯片处于同一个金属基板上，等于是在独立的散热器与IGBT芯片之间增加了一块均热板，工作更可靠。
·一个模块内的多个IGBT芯片经过了模块制造商的筛选，其参数一致性比市售分立元件要好。
·模块中多个IGBT芯片之间的连接与多个分立形式的单管进行外部连接相比，电路布局更好，引线电感更小。
·模块的外部引线端子更适合高压和大电流连接。同一制造商的同系列产品，模块的最高电压等级一般会比IGBT 单管高1-2个等级，如果单管产品的最高电压规格为1700V，则模块有2500V、3300V乃至更高电压规格的产品。
IGBT模块生产工艺
IGBT整线需要的设备（仅供参考）
|
序号 |
工段 |
设备名称 |
|
1 |
Die bond+Wire Bond 自动线—VI （一次回流） |
DBC上料设备 |
|
2 |
Die bond （3台） |
|
|
3 |
回流炉（供） |
|
|
4 |
DBC下料设备 |
|
|
5 |
X-RAY检测（供） |
|
|
6 |
缓存机 |
|
|
7 |
镜检机 |
|
|
8 |
DBC贴基板 自动线—VI （二次回流） |
DBC贴基板设备（含植pin） |
|
9 |
回流炉（供） |
|
|
10 |
基板拆焊+下料设备 |
|
|
11 |
基板+侧框组装 自动线—VI |
键合载具上料机 |
|
12 |
框架上料&打标&点胶机 |
|
|
13 |
镜检机 |
|
|
14 |
键合载具下料机 |
|
|
15 |
真空灌胶+固化炉+封 盖 自动线—VI |
载具上料机 |
|
16 |
模块清洁机 |
|
|
17 |
真空灌胶机 |
|
|
18 |
高温固化机 |
|
|
19 |
冷却缓存设备 |
|
|
20 |
检验平台 |
|
|
21 |
自动封盖设备 |
|
|
22 |
键合载具下料机 |
|
23 |
贴片机 |
贴附晶圆芯片机 |
|
24 |
前工艺辅助 |
切割机（激光切割sic）新机 |
|
25 |
激光切割sic |
|
|
26 |
印刷锡膏 |
|
|
27 |
烧结银：全自动真空焊接系统 （国产） |
|
|
28 |
烧结银真空焊接系统 |
|
|
29 |
清洁设备 |
超声波水洗（针对印刷锡膏工艺） |
|
30 |
plasma等离子清洗 |
|
|
31 |
键合方式：主工艺设备 |
铝线键合 |
|
32 |
产品流程追溯标记 |
激光打标 |
|
33 |
测试类 设备 |
功能测试（静态测试） |
|
功能测试（动态测试） |
||
|
34 |
空洞缺陷检测（超扫） |
|
|
35 |
推拉力测试 |
|
|
36 |
特殊类产品使用 |
端子成型 |
|
37 |
实验室用 |
显微镜 |
原文始发于微信公众号（艾邦半导体网）：IGBT模块生产工艺及设备一览（收藏）