中车永济电机有限公司 西安中车永电电气有限公司 吴 磊 谢龙飞

1 引言

IPM (Intelligent Power Module，智能功率模块)是将IGBT芯片及其驱动电路、控制电路和过流、欠压、短路等保护电路集成于一体的新型控制模块。它是一种复杂、先进的功率模块，能自动实现过流、欠压、短路等复杂保护功能，因而具有智能特征。同时它具有低成本、小型化、高可靠、易使用等优点，广泛应用于变频家电、伺服电机、工业变频等领域[1]，因此，IPM模块的可靠性对整个系统的可靠性至关重要。

注塑工序是IPM模块封装制造的关键工序之一，若注塑体可靠性存在隐患，将直接影响到IPM模块的长期可靠运行。本文采用超声波扫描设备对不同工艺参数下的IPM模块注塑质量进行了检测与分析，并进行了TC（温度循环）与PCT（压力蒸煮）等加速寿命试验，验证了其可靠性。

图1 IPM模块

2 试验方案

采用超声波清洗设备、注塑设备进行试验样品的制备，采用超声波扫描设备、TC、PCT测试设备对样品进行测试分析。在试验中，将试验样品分为A、B两组，各10只，A组样品在焊接、键合工序之后直接注塑，B组样品在焊接、键合工序之间加入超声波清洗后，再进行注塑。将两组注塑好的样品分别进行超声波检测，查看料饼内部的分层情况。之后将两组组样品进行TC、PCT试验，试验后对IPM模块电特性测试与料饼内部分层情况再次进行测试。将两组样品试验结果进行对比，分析IPM模块注塑体质量与可靠性的区别。

3 结果分析

3.1 超声波扫描测试

对制备好的A、B两组样品分别进行超声波扫描测试，以检测注塑体内部是否存在分层现象，重点观测注塑体与IGBT、FRD、铝线、PCB、铜框架结合面的情况，如图2所示。……