[汽車之家 資訊] 近日，東風汽車已打造出國內首條車規級IGBT模塊全自動化封測流水線。作為電力電子行業里的“CPU”，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是國際上公認的電子革命中最具代表性的產品。將多個IGBT芯片集成封裝在一起形成IGBT模塊，其功率更大、散熱能力更強，在新能源汽車領域發揮著極為重要的功用和影響。
目前來看，IGBT行業的門檻非常高，除了芯片的設計和生產，IGBT模塊封裝測試的開發和生產等環節同樣有著非常高的技術要求和工藝要求。為突破封鎖，實現IGBT核心資源自主掌控，2019年，東風公司與中國中車攜手，成立智新半導體有限公司，開始自主研發、生產車規級IGBT模塊。歷時兩年，2021年7月，年產30萬只的IGBT生產線在武漢市東風新能源汽車產業園正式投產，這也是國內首條IGBT模塊全自動化封測流水線。
在生產車間，AGV小車將物料配送至指定區域，這些小芯片將被從晶圓上取下，分別精準地放置于固定襯板上，形成一個個IGBT模塊。只需要8個操作員，就能負責整條生產線40多臺設備的日常操作；從配送物料、封裝、測試、再到包裝，全自動生產線最大程度地避免了人為操作帶來的誤差和干擾。
作為車規級功率芯片，IGBT芯片厚度在100微米以內，要從薄薄的UV膜上抓取并貼在陶瓷基板上，稍不注意便會破損或出現誤差。產線采用國際領先設備，并加以工藝優化，全自動貼片技術能夠兼顧取放精度與力度，確保產品穩定性與可靠性。與業內以打鋁線為基礎的封裝技術不同，該生產線采用超聲焊接技術，連接模塊內外部電路，從工藝上避免了電磁干擾，從而提升了IGBT模塊的可靠性。生產線還使用了真空回流焊接技術，將芯片與陶瓷基板連接在一起，有效降低了芯片空洞率。據了解，行業內芯片最大空洞率普遍在2%-3%，但該產線卻能將空洞率控制在1%。
此外，作為IGBT模塊的升級產品、第三代半導體，碳化硅功率模塊有著更低損耗、更高效率、更耐高溫和高電壓的特性。據悉，碳化硅功率模塊項目于2021年1月在智新立項，目前課題已經順利完成，將于2023年搭載東風自主新能源乘用車，實現量產。該模塊能推動新能源汽車電氣架構從400V到800V的迭代，從而實現10分鐘充電80%，并進一步提升車輛續航里程，降低整車成本。
同時，總投資2.8億元的功率模塊二期項目也在加速推進中。據悉，該項目一方面優化現有產線，提高IGBT模塊產量，另一方面開辟兩條全新產線，按訂單需求生產IGBT模塊及碳化硅功率模塊。到2025年，每年可為東風新能源汽車生產提供約120萬只功率模塊。
值得一提的是，東風汽車還與中國信科合作，共建汽車芯片聯合實驗室，推進車規級MCU芯片在漢落地，預計2024年實現量產；與中芯國際合作，完成設計首款MCU芯片，其功能性能指標達到國際領先水平。此外，東風公司還牽頭9家企業、高校、科研機構，共同組建湖北省車規級芯片產業技術創新聯合體，從研發到生產，拉動組建國內領先的汽車芯片產業鏈。（編譯/汽車之家 畢業）