X-Ray检测设备如何检测IGBT内部缺陷

2021-12-21

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又称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, 其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融合了MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点,具备易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高 (10-40 kHz) 等特点,已逐步取代晶闸管和GTO(门极可关断晶闸管),是目前发展为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、 UPS 及逆变焊机当中。

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IGBT模块具有节能,稳定的优点,是能量转换和传输的核心器件。因此,它也被称为市场上的电子设备的CPU。特别是当前环保概念普遍存在,越来越受到市场的认可,更多的是国家战略性新兴产业布局,如轨道交通,智能电网,航空航天和新能源。目前的检测方法很多,但越来越受到市场青睐的当属X-RAY检测方式,其采用X光直接穿透产品表面,直接透视产品内部结构,通过对产品内部结构的分析来快速锁定缺陷位置与受损面积尺寸。

IGBT中最常见的缺陷是气隙和键合丧失,X射线成像能够成功探测焊料中的空隙。其他常见的缺陷包括陶瓷筏的翘曲或倾斜(两者都会改变热流并使芯片破裂)以及芯片下方焊料中的孔隙率。可以在封装之前或之后通过X射线成像检查IGBT模块。如果在封装前对它们进行了成像检测,则有问题的部件可以再次维修。

X射线检测的最大优势在于检测结果直观,通过图像展现IGBT内部的缺陷,软件自动识别判定更是提高了X射线检测的准确率,降低了人工的误判率,在IGBT生产制造过程中既保证了产品质量又在研发设计阶段提供了可靠的改进依据。




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