什么是IGBT
功率半导体是半导体行业的细分领域,虽不像集成电路一样被大众熟知,但其重要性不可忽视。IGBT是功率半导体的一种,它是电子电力装置和系统中的“CPU”、高效节能减排的主力军。IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品,封装后的IGBT模块直接应用于EV、HEV、变频器、工业电机驱动、风力涡轮机、光伏装置、轨道交通、UPS、EV充电基础设施和家用电器等产品。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点,当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块。
图为IGBT封装流程
IGBT国产化趋势明确,测试装备需求旺盛
IGBT模块承担着电力电子转换的核心任务,随着全球制造业向中国的转移,中国已逐渐成为全球最大的IGBT消费市场。在EV、HEV等产业普及的大力推动下,国内IGBT市场需求快速持续增长,近年来IGBT的国产化进程也显著加速。
IGBT模块动态、静态测试系统是IGBT模块研发和制造过程中重要的测试系统,行业初期由瑞士LEMSYS(Teradyne于2019年完成对LEMSYS的收购)、意大利CREA等国外品牌占据主要市场份额。随着光伏、新能源汽车等场景对IGBT模块需求的快速增长,加之贸易环境等因素,功率半导体行业整体进入了快速国产化的黄金年代。特别是下游客户对其封装后成品的测试要求较高,随着IGBT模块的自主可控、国产化进程加速,国产测试系统产品需求也逐渐迫切,但是该领域的测试系统还处于国产化初期的客户验证阶段,预计2022年将开启全面国产化进程。
天士立Tianshili@IGBT自动化测试工作站
我们为IGBT测试做了哪些?
· 实现交付,首批IGBT模块生产线自动化测试工作站交付
天士立Tianshili自2008年开始布局IGBT动静态测试设备,历经数年多的技术攻关,实现进口替代,成功运用于客户的研发和品质测试。2021年上半年,连续中标某单位IGBT模块生产线测试环节的相关订单,成为中车首个在生产线批量采购的国产测试设备,标志着公司在IGBT模块领域的产品从单一研发试验设备,进一步扩展至生产制造设备。IGBT模块生产线自动测试工作站相比动、静态测试设备在产品功能上更加集成,包含动、静态测试主机;模块抓取;模块分类;绝缘耐压测试;高温测试;带载测试;拱度测量;全尺寸测量等,IGBT模块生产线自动测试工作站在性能上,对生产节拍、测试一致性、设备可靠性等提出了更高、更综合的要求。
IGBT模块静态动态参数测试工作站@典型规格
持续加码,看好IGBT模块市场的国产化前景
天士立Tianshili在成功布局动态、静态测试系统后,看好未来IGBT模块国产化替代过程中带来的封测装备市场,决定持续投入,不断加码,从测试环节向上游延伸,布局其他封装设备。因此,天士立Tianshili锚定目标,继测试机后在IGBT模块封装领域扎牢第二根钉——高低温试验箱。
目前,天士立Tianshili已成功收购了一家初创高低温试验箱设备公司。该公司核心团队拥有高低温试验箱设备龙头企业多年工作履历,在IGBT模块封装高低温试验箱方面拥有深厚的技术积累。整合后,天士立Tianshili将借助上市公司的平台效应和资源优势,全面对标进口产品、全力支持团队研发,期待早日实现该环节的进口替代。
IGBT模块静态动态参数测试工作站@系统结构
天士立Tianshili是行业内较早推出完全自主知识产权的国产化 IGBT 动态、静态测试系统厂家,并结合下游规模化生产的需求提供相应的自动化解决方案。在围绕核心客户提供测试部分整体解决方案的同时,公司发掘出模块封装产线上其他主要工艺设备的国产替代机会,目前已经开展个别产线设备(键合机)的延展。
未来,天士立Tianshili将继续深耕IGBT模块封测市场,致力于向该行业客户提供更为完善的全国产化一体化解决方案。