IGBT模塊作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、工業(yè)節(jié)能、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，被譽(yù)為半導(dǎo)體皇冠上的明珠。廣東愛(ài)晟電子科技有限公司生產(chǎn)的IGBT熱敏芯片，具有高精度、快速反應(yīng)、高可靠等特點(diǎn)，在IGBT模塊中起到溫度監(jiān)測(cè)、溫度控制的作用。

IGBT模塊擁有多種系列，每個(gè)系列中包含的部件亦略有不同。今天，愛(ài)晟電子就以上圖的IGBT模塊為例，為大家揭開(kāi)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這款I(lǐng)GBT模塊內(nèi)部包含兩個(gè)IGBT，也就是我們常說(shuō)的半橋模塊。IGBT模塊內(nèi)部主要包含四個(gè)部件，散熱基板、NTC熱敏芯片、DBC（Direct Bond Copper）基板和硅芯片（包含IGBT芯片和Diode芯片），其余的主要是焊料層和互連導(dǎo)線，用途是將IGBT芯片、Diode芯片、功率端子、控制端子以及DBC連接起來(lái)。接下來(lái)，為大家詳細(xì)介紹：

散熱基板：

IGBT模塊最下面的就是散熱基板，主要目的是把IGBT開(kāi)關(guān)過(guò)程產(chǎn)生的熱量快速傳遞出去。由于銅的導(dǎo)熱效果比較好，因此基板通常是用銅制成的，基板的厚度在3~8mm。

DBC基板：

DBC基板是一種陶瓷表面金屬化技術(shù)，一共包含三層，中間為陶瓷絕緣層，上下為覆銅層。DBC基板就是在絕緣材料的兩面覆上銅層，然后在正面刻蝕出電流的圖形。因背面需直接焊接在散熱基板上，則無(wú)需刻蝕。DBC的主要功能需要保證硅芯片和散熱基板之間的電氣絕緣能力以及良好的導(dǎo)熱能力，同時(shí)還要滿足一定的電流傳輸能力。

IGBT芯片：

在模塊內(nèi)部的IGBT芯片上方（正面）為IGBT門極以及發(fā)射極，其下方（背面）則為集電極，芯片厚度為200μm。IGBT通電后，電流是從下至上流動(dòng)的，因此也可以稱這種結(jié)構(gòu)的IGBT為縱向器件。

NTC熱敏芯片：

在模塊上還焊接了兩個(gè)NTC熱敏芯片，用于溫度監(jiān)測(cè)以及過(guò)溫保護(hù)。

鍵合線：

IGBT芯片、Diode芯片以及DBC的上銅層互連一般采用鍵合線實(shí)現(xiàn)，常用的鍵合線有鋁線和銅線兩種。其中，鋁線鍵合工藝成熟、成本較低，但是鋁線鍵合的電氣、熱力學(xué)性能較差，膨脹系數(shù)失配大，影響IGBT使用壽命。而銅線鍵合工藝具有電氣、熱力學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，可靠性高，適用于高功率密度、高效散熱的模塊。

參考數(shù)據(jù)：

電力電子器件技術(shù)《IGBT模塊內(nèi)部是什么樣的？》