IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是電力控制和電力轉(zhuǎn)換的核心器件，是由BJT(雙極型晶體管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，具有高輸入阻抗、低導(dǎo)通壓降、高速開關(guān)特性和低導(dǎo)通狀態(tài)損耗等特點，在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT，是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，為世界公認(rèn)的電力電子第三次技術(shù)革命的代表性產(chǎn)品，是工業(yè)控制及自動化領(lǐng)域的核心元器件。上個世紀(jì)八十年代，IGBT已經(jīng)出現(xiàn)，發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)過7次迭代升級。

一、IGBT模塊的應(yīng)用：

IGBT具有高頻率、高電壓、大電流、易于開關(guān)等優(yōu)良性能，主要作用是進(jìn)行交流電和直流電的轉(zhuǎn)換、電壓高低的轉(zhuǎn)換，被視為電控系統(tǒng)中的“CPU”。簡單來說，IGBT能夠根據(jù)信號指令來調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等，好似一個“開關(guān)”，實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。

電動汽車具有高度電氣化的特性，這就有了IGBT應(yīng)用的“土壤”。IGBT是影響電動汽車性能的核心器件之一，可用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)、電動控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)等，與動力電池電芯一起被業(yè)內(nèi)并稱為電動汽車的“雙芯”。

比如，當(dāng)IGBT用于電動汽車的電機(jī)中時，電動汽車通過電機(jī)來驅(qū)動車輪行駛，車內(nèi)電機(jī)系統(tǒng)主要包括電動機(jī)和逆變器兩部分，而IGBT模塊是逆變器的核心器件，通過調(diào)節(jié)輸出電能的形式，從而驅(qū)動電機(jī)，為汽車運行提供動力。

高鐵也會用到IGBT。IGBT模塊是高鐵牽引變流器中的重要部件，通過IGBT模塊的開關(guān)，將直流電壓轉(zhuǎn)換為對稱的、具有可變振幅和頻率的交流電壓，帶動牽引電機(jī)運行。

除了汽車、高鐵等交通工具，光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電領(lǐng)域，電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱等消費級產(chǎn)品，都在不斷提高電氣化、智能化水平，傳統(tǒng)電網(wǎng)也在加速智能化，這些應(yīng)用場景都能有IGBT的身影。

二、IGBT是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)：

當(dāng)前正加速國產(chǎn)化。國家持續(xù)支持工業(yè)半導(dǎo)體材料、芯片、器件、IGBT模塊領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。如工信部在2017年推出“工業(yè)強基IGBT器件一條龍應(yīng)用計劃”，針對新能源汽車、智能電網(wǎng)、軌道交通三大領(lǐng)域，重點支持IGBT設(shè)計、芯片制造、模塊生產(chǎn)及IDM、上游材料、生產(chǎn)設(shè)備制造等環(huán)節(jié)，促進(jìn)IGBT及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

三、IGBT的可靠性要求：

IGBT性能優(yōu)良，在工作中承擔(dān)“重任”，如果質(zhì)量不過關(guān)，芯片或整個模塊將失去效用或者壽命縮短，這將影響整個器件乃至產(chǎn)品的正常運行。

為了能及時發(fā)現(xiàn)IGBT潛藏問題，找出器件隱患，應(yīng)對IGBT進(jìn)行可靠性測試，這有助于指導(dǎo)廠商更加深入了解其產(chǎn)品可靠性，從而加快產(chǎn)品開發(fā)速度，優(yōu)化工藝流程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

從可靠性分析來說，IGBT模塊常見的失效模式包括芯片失效和模塊老化失效。前者包括過熱、過壓、過電流等因素，如過熱可能是由于環(huán)境溫度高，溫度保護(hù)點設(shè)置不合適、溫度保護(hù)不及時，電流過大、器件損耗過高等引起；后者主要是模塊的電極端子、外殼焊接層、芯片鍵合線等部位出現(xiàn)問題。

不同的失效模式可以通過一些可靠性方法進(jìn)行評估。比如模塊的焊接層老化失效，可以通過溫度循環(huán)、溫度沖擊和功率循環(huán)等來判斷。

四、IGBT模塊清洗劑：

IGBT模塊清洗

為應(yīng)對能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境惡化等問題，世界各國均在大力發(fā)展新能源汽車、高壓直流輸電等新興應(yīng)用，促進(jìn)了大功率電力電子變流裝置的廣泛應(yīng)用。大功率變流裝置的可靠性對這些應(yīng)用而言十分重要。裝置的可靠性與其核心器件IGBT密切相關(guān)。

目前，大量的IGBT仍在采用傳統(tǒng)的正溴丙烷等溶劑清洗清洗，隨著對環(huán)保的管控和對產(chǎn)品可靠性的要求不斷提高，原有的傳統(tǒng)溶劑清洗已不能滿足IGBT清洗。對此，合明提出新型的IGBT清洗方案。

合明科技半水基清洗工藝解決方案，采用合明科技專利配方，可在清洗IGBT凹槽內(nèi)存在大量的錫膏殘留的同時去除金屬界面高溫氧化膜，更含有保護(hù)芯片獨特的材料；配方材料親水性強，清洗后易于用水漂洗干凈。