了得網工業技術_電力電子模塊設計與制造

編輯推薦

在電力電子技術飛速發展、應用也日益廣泛的今天，這本《電力電子模塊設計與制造》對於我國電力電子模塊的研發設計與制造，具有極為重要的學習意義和參考價值！

內容簡介

《電力電子模塊設計與制造》介紹了功率半導體模塊的結構設計和關鍵材料，材料部分涵蓋了當前功率半導體模塊中使用的各種類型材料，包括連接材料、基板材料、底板材料、灌封材料、外殼材料和引線端子材料等。此外，《電力電子模塊設計與制造》還包含了制造工藝、測試技術、質量控制和可靠性失效機理分析。《電力電子模塊設計與制造》內容新穎，緊跟時代發展，重點圍繞IGBT模塊產品的設計與制造方面展開介紹，同時還綜述了IGBT模塊的新研究進展。《電力電子模塊設計與制造》的讀者對像包括在校學生、功率半導體模塊設計、封裝、制造、測試和電力電子集成應用領域的工程技術人員及其他相關專業人員。《電力電子模塊設計與制造》適合高等院校有關專業用作教材或專業參考書，也可用作電力電子器件封裝應用學術界和廣大的功率半導體模塊生產企業的工程技術人員的參考書。

作者簡介

作者William W Sheng博士和Ronald P Colino博士均是Smart Relay Technology公司的創始人，並曾分別擔任此公司技術副總裁和公司總裁。他們都曾在通用電氣公司工作並擔任半導體技術相關部門經理。William W Sheng博士已在電子行業工作超過25年，一直從事固態繼電器和功率半導體技術的研究，曾獲得通用電氣公司的技術發明獎，已發表許多學術論文並擁有多項專利。Ronald P Colino博士主要從事固態繼電器、混合集成電路、MOS集成電路和半導體存儲器的設計和市場營銷，在集成電路方面也擁有多項專利。

目錄譯者序原書前言第1章功率模塊概述1參考文獻4第2章功率模塊材料選擇要點5參考文獻6第3章材料73.1絕緣襯底和金屬化73.1.1襯底材料的選擇標準73.1.2絕緣襯底列表83.1.3絕緣襯底材料的選擇143.1.4絕緣襯底表面金屬化193.1.5金屬化的種類193.1.6供貨商25參考文獻283.2底板293.2.1選擇標準293.2.2底板材料303.2.3可用底板材料概述303.2.4產品成本363.2.5適用的底板/襯底材料表36參考文獻373.3連接材料373.3.1壓接式互連373.3.2連接材料互連詳述383.3.3焊料的選擇標準393.3.4無鉛焊料503.3.5焊錫膏的組成533.3.6生產、工藝和設備條件53參考文獻553.4功率互連與功率端子553.4.1功率端子56參考文獻603.5灌封材料603.5.1選擇標準603.5.2選擇方法613.5.3灌封材料簡述613.5.4制造方案653.5.5供貨商663.5.6供應商產品特點66參考文獻723.6塑料管殼和端蓋72參考文獻783.7功率半導體芯片783.7.1IGBT芯片783.7.2FRED芯片85參考文獻87第4章IGBT功率模塊制造884.1制造工藝884.1.1IGBT芯片的分類與歸組904.1.2材料清洗924.1.3焊接互連1024.1.4功率端子互連1144.1.5電氣和熱學測試122參考文獻1364.2工藝控制與可靠性1374.2.1工藝控制1374.2.2測試設備1384.2.3過程檢測1394.2.4長期可靠性147參考文獻1554.3制造設備與耗材1564.3.1ESD1574.3.2去離子水1594.3.3焊接工藝氣氛1594.3.4化學試劑1594.3.5電力供應1594.3.6相對濕度1594.3.7氣流和壓差1594.3.8環境顆粒物含量1594.3.9貯存櫃1604.3.10潔淨間及配套設施1604.3.11安全標準1604.3.12環境要求161參考文獻1624.4生產工藝流程圖1624.4.1標準生產工藝1624.4.2其他生產工藝172第5章功率模塊設計1735.1熱管理設計1755.1.1模塊的疊層結構設計1755.1.2熱導率分析1765.1.3熱應力分析177參考文獻1795.2電路分區1805.2.1芯片和絕緣襯底間的熱應力1805.2.2絕緣襯底尺寸分析1825.2.3IGBT芯片並聯技術1835.2.4成本核算183參考文獻1845.3模塊整體設計指南與規範1845.3.1陶瓷材料用作絕緣襯底的設計1845.3.2陶瓷材料用作絕緣襯底的金屬化圖案布局1855.3.3金屬底板設計1905.3.4功率端子/快接導片/互連橋設計1915.3.5塑料管殼和端蓋設計1945.3.6焊片設計197參考文獻1975.4實例1975.4.1生產成本估算1975.4.2備選方案的理論值比較1985.4.3模塊試制的散熱性能198參考文獻218附錄219附錄A功率模塊中的功率ＭＯＳＦＥＴ、晶閘管和二極管219附錄B條形碼和二維碼221

前言

原書前言功率半導體模塊本質上是利用多種不同的技術將不同材料組裝起來的一種功率電路。包括半導體連接技術、引線鍵合技術、絕緣灌封技術等。這些材料從絕緣體、導體和半導體再到無機材料和有機材料，涵蓋範圍很廣。由於這些材料在不同的環境條件，電力工況和熱應力狀態下的響應迥異，因此選擇合適的材料和裝配工藝就顯得尤為重要。因此，隻有深入掌握這些材料的各項屬性和工藝技術，纔能制造出高性能和高可靠性的功率半導體模塊。設計並制造功率半導體模塊需要綜合利用各種技術，因此工程師們需要掌握以下基本知識：  半導體芯片；  熱-電和熱-力耦合管理；  陶瓷基板及其表面金屬化；  金屬底板；  焊料合金和回流焊技術；  焊料凸點技術；  塑料；  功率端子；  化學清洗技術：  超聲波鋁線鍵合；  環氧樹脂和表面包覆；  環境約束；  電氣，熱，機械測試；  監測技術和工具；  分析技術和工具；  可靠性、統計性過程控制、高加速壽命測試(HALT)、高加速應力篩選(HASS)以及壽命測試；  設備需求；  條形碼或二維碼。電力電子模塊設計與制造原書前言多樣性的知識要求意味著挑戰。本書旨在滿足快速壯大的功率半導體模塊產品的工程師隊伍在以上知識的需求。當然我們無法僅僅靠這一本書去涵蓋上述每項技術的所有細節。因此，基於作者以往的經驗，本書將主要呈現每項技術的基本要素。這些要素涵蓋了所需的基礎知識或者基本原理。由於IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在電力行業尤其是在發電、電力轉換、UPS(不間斷電源)、焊接、機器人、機動車、交/直流電機驅動等領域中變得越來越重要，導致其近年來廣受關注。盡管IGBT模塊的部分技術也能通用於其他種類的功率半導體模塊，但鋻於IGBT的日益普及，本書內容將重點圍繞IGBT模塊展開。目前絕大多數的功率半導體制造廠商(OEM)要麼已經能生產IGBT模塊產品，要麼也已積極在從事IGBT模塊產品的研發。目前許多研究型大學在此領域已開展大量的研究，已有大量的學術論文在各類期刊和電力電子相關學術會議上發表。這些研究論文提供了許多非常有價值的信息，不過這些信息相對分散。因此，本書作者們綜述了IGBT模塊的研究進展，希望能為功率半導體模塊的設計和制造提供技術支撐。盡管本書專門討論了IGBT模塊的熱管理技術，但是其中所涉及的知識總體上也適用於絕大多數其他電子產品的熱管理。由於功能種類和功率密度要求在電子工業中幾乎所有層面都在不斷增加，導致熱管理技術對於半導體器件的長期服役可靠性至關重要。這其中涵蓋低至消費電子產品，高至軍事／航空航天應用的電子產品。應用領域涉及射頻發射器、手機、微處理器、存儲器、機動車輛、便攜式／手持式電子器件等。本書提供的信息適用於上述但不局限於以上領域的更多電子產品。本書主要分為三部分：  材料；  制造工藝及質量控制；  設計和結果。為保證讀者可以將本書中的信息直接用於自身的學習和工作當中，書中所有章節內容均側重與生產實際和應用需求相結合。作者再次聲明，本書中所列出的所有材料和裝備供應商或者相關周邊服務的公司僅作為參考，作者並無任何個人傾向或變相宣傳的意圖。本書旨在服務於：  功率半導體模塊的設計，工藝，質量控制和應用工程師；  功率電子領域的專業研究人員和高校學生。

商品搜索

商品分类

【醫學】

【各大出版社】