丝网印刷法制备GPP芯片工艺

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玻璃钝化类器件(Glassivation Passivation Parts,GPP)是在普通硅整流扩散片的基础上对拟分割的管芯P/N结面四周烧制l层玻璃,由于玻璃与单晶硅有很好的结合特性,使P/N结可获得最佳保护,提高器件的稳定性.文章通过试验完成了丝网印刷法的工业化生产,确定了丝网印刷保护层浆料工艺、丝网印刷玻璃层浆料工艺和丝网印刷玻璃层的烘干工艺,实现了丝网印刷法制备GPP芯片25万片/月的工业化生产能力.
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击穿电压是IGBT的一个重要参数,而器件的击穿电压主要与终端结构有关,所以对终端结构的研究一直备受关注.文章设计了一种1700 V的IGBT终端结构,采用场限环和场板相结合的终端技术,降低了器件表面电场峰值,提高了其击穿电压.通过仿真分析多组不同场板长度和氧化层厚度的终端结构,采用多项式拟合和多元回归分析击穿电压、表面电场分布与每个环上的场板长度和氧化层厚度的关系;在此基础上提前预测器件的击穿电压和表面电场分布,缩短终端设计时间;经过调整后,在366 μm的终端上仿真实现了l 927 V的击穿电压,终端效
高压IGBT在导通或关断时是先从栅焊盘处获得驱动信号,然后再依靠多晶硅层通向芯片的各个区域.由于多晶硅层形成的栅分布电阻效应使得芯片内元胞对栅驱动信号的反应时间不同,芯片内各个元胞不能同时开启或关断,因此IGBT芯片在开关过程中容易产生电流集中现象,尤其当芯片面积较大时,电流集中的现象尤为明显,由此引起芯片动态过程分布效应问题.文章围绕IGBT的电学和温度特性研究高压IGBT芯片动态过程分布,对IGBT芯片进行器件结构建模,搭建Spice电路构建带有栅极电阻和栅极分布电阻的IGBT模型,仿真分析IGBT芯
得益于技术的进步,SiC MOSFET器件中的体二极管可靠性有极大的提升,并在部分领域和模块中取代了续流二极管.文章基于浪涌电流试验,对不同沟道状态下SiC MOSFET器件浪涌能力进行了深入研究首先,搭建了浪涌电流试验平台,对CREE和Infineon两家公司的器件进行了浪涌电流试验;然后,测量和对比了试验前后器件的阈值电压、导通电阻、体二极管电压和漏极漏电流等特性的变化;最后,通过超声波扫描显微镜观察了器件失效前后内部结构的变化,并分析了器件的失效原因.试验结果表明,SiC MOSFET器件在浪涌电流
高性能、低成本和高可靠的电动汽车用集成功率模块是行业技术发展的方向.文章以双面冷却封装结构为核心,采用行业先进的封装技术,研制了一款高性能的双面冷却IGBT功率模块.从仿真和试验的数据来看,该IGBT模块具有优异的热性能和电气性能,同时具有明显改善的功率处理能力和足够的功率循环可靠性.
作为能量变换和传输的重要器件,大功率晶闸管在诸如高压直流输电等领域得到广泛应用.随着电网对输电功率容量的要求越来越高,提高晶闸管导通容量备受关注.但是,随着容量的提升,传统的直线斜角造型技术在保证角度足够小的同时,会减少较多的阴极有效导通面积.为解决此问题,提出了一种低占比终端结构的大功率晶闸管,该晶闸管采用折线造型技术,能够在终端结构侧做到更小的角度,达到与直线斜角造型技术同样的电场优化效果,还可以保证阴极有效导通面积.最后,通过Silvaco平台,建立8.5 kV晶闸管的TCAD模型进行分析,验证所提
针对SiC芯片高工作结温、高功率密度和低杂散电感的封装技术要求,设计了一款双面散热SiC模块,仿真其杂散电感和均流性能,模块具有较低电感和较好的均流性.开发了全银烧结工艺和工艺流程,并试制了科研样品.通过动静态测试,在漏源极电流Id为350 A和比导通电阻RDS-on为3.95 m Ω下,计算出包含测试电路的总电感Ls为11.2 nH,模块具有较好的静动态性能.试验表明,全银烧结双面散热SiC模块具有优良的动静态性能,具有较大的应用前景.
文章描述了MOSFET和IGBT关断特性的不同,及其对关断瞬间并联均流特性的影响.MOSFET和IGBT共有的MOS门极结构导致其在器件开通过程具备相似的开通特性.然而,MOSFET单极性结构和IGBT双极性结构的不同导致了其在关断过程中具备不同的关断原理(除了拖尾电流之外),这种不同的关断原理尤其表现在门极电压对关断电流的控制程度.MOSFET的关断电流完全直接受控于门极电压,而IGBT的关断电流在某种程度上不完全直接受控于门极电压.不同的关断原理进而导致了关断瞬间不同的并联均流特性,尤其是在电路参数不
牵引级IGBT模块是现代轨道机车车辆牵引变流器中实现电能变换和功率输出的核心功率器件.新一代牵引级IGBT模块采用最新的IGBT4芯片、EC4二极管芯片、VLD和DLC芯片边缘终端技术,优化了芯片面积与栅极电荷的设计,具有较低的导通电压、优良的高低温电气特性和安全工作区性能.新型IHV-B封装优化了内部芯片布局和互连设计,降低IGBT模块的杂散电感;通过增大芯片的有源面积,减少静态损耗并降低了模块的“结-壳”热阻;优化的功率端子结构提高了抗振动性能,并具有良好的温度分布特性.IGBT4模块通过了一系列严格
轨道交通变流器应用工况相对严苛,对变流器和IGBT器件的可靠性与寿命要求较高.为改善IGBT的结温提高变流器的应用寿命和可靠性,基于机车变流器模块的工作模式构建通用损耗计算模型,实现对变流器IGBT器件结温的在线估算;在此基础上,结合轨道交通应用场景,分别从开关损耗和散热系统2个维度设计了一种综合主动结温控制方法.仿真和试验验证实施主动结温控制是可行的.
针对IGBT芯片结温难以直接测量的问题,提出了一种基于热传导模型的IGBT结温计算方法.基于经典的Cauer型RC网络结构,建立了变流器热传导模型;结合传递函数概念和热传导模型结构,完成了变流器热传导模型的参数识别;通过查阅IGBT产品手册以及实际工作工况,计算得到IGBT实时功率损耗;最终通过MATLAB/Simulink进行仿真计算,得到变流器IGBT芯片的实时结温.此方法实现了IGBT芯片结温的快速计算,为IGBT可靠性和寿命评估提供了数据支撑,同时也为功率模块及变流器的设计研发提供了新的科学依据.