超声SAM/（SAT）-车载IGBT模组封装缺陷检测

IGBT是新能源汽车中的核心功率器件。IGBT主要应用在电机控制器、车载充电机（OBC）、车载空调以及为汽车充电的直流充电桩。也是光伏及储能逆变器与能源转换与传输的核心器件。某种意义上来说，是电力电子装置的“CPU”。目前；智能化、模块化成为IGBT发展热门。

IGBT应用领域

IGBT功率模块封装包含多个工艺流程，从制造过程中的芯片拾取、贴片、回流焊接、引线键合、模塑，到为了保证产品长期使用寿命所进行的大量的可靠性测试，任意一个步骤中都可能在封装体中产生焊料层空洞、裂纹、脱层等缺陷，这些缺陷可能相互影响并在下一道工序中进一步扩展而导致模块失效。

IGBT内部结构

如图：IGBT内具有多层结构的封装工艺配合，其中各层级之间的焊接与封装质量好坏直接关系到IGBT模块的整体性能与可靠性。

IGBT结构侧视图

由于 DBC 基板中各材料的热膨胀系数不匹配，且模块在运行过程中进行频繁的开关而导致周期性的温度变化，从而导致基板内上下铜层与中间陶瓷层之间相互变形约束而导致热应力的产生，长期工作条件下会进一步导致陶瓷层断裂、界面脱层等失效。

Hiwave水浸超声扫描显微镜（SAT）

水浸超声扫描显微镜SAM/(SAT)设备是目前IGBT领域主要的无损检测设备。其中超声C扫描技术，一次多层扫、逐层成像，在检测IGBT模块及相关构件中发挥着不错的效果及优势。传统的X-ray设备多数只能检测材料内部缺失型缺陷、和内部结构简单，密度差异较为明显的缺陷，对于IGBT内部多层复杂结构以及虚焊、分层等缺陷较为疲软。在IGBT检测中超声SAM也是重要的一环。

超声SAM检测DBC陶瓷基板：

上海Hiwave和伍智造营，研发的国产水浸超声扫描显微镜设备在检测IGBT及其相关构件内部焊接质量和内部封装缺陷无损检测领域有着丰富的经验。

案例一：

Hiwave超声SAM设备检测DBC陶瓷基板

DBC陶瓷基板超声SAM—C扫描图像

案例二：

超声SAM检测IGBT 模块；

IGBT内部多层C扫图像

从Hiwave水浸超声扫描显微镜设备超声C扫描以及多层扫描图中我们可以很容易发现缺陷位置所在。材料内部各个层面结构也清晰可见。

目前，Hiwave超声扫描显微镜SAT/（SAM）设备在新能源汽车车载IGBT模块的全检方案以及软件算法得到了华为、比亚迪、银轮股份、美尔森、爱美达等新能源汽车、行业龙头企业的认可。为车载IGBT质量检测提供更全面的无损检测服务。