A 1 B 13 VVZ Charakter vroby vkonovch
A 1 B 13 VVZ Charakter výroby výkonových polovodičových zařízení A 1 B 13 VVZ – Ing. Pavel Hrzina, Ph. D. © 2011 Katedra Elektrotechnologie
Charakter výroby - měniče Kusová výroba: • měniče vyšších výkonů – řízení motorů (čerpadel), centrální střídače • nutné řešit dopravu, vše „na míru“
Charakter výroby - měniče Malosériová výroba: • měniče středních výkonů • pohony, střídače FVE, Sériová výroba: • měniče malých výkonů • pohony, nabíječky, zdroje Hromadná výroba: • měniče malých výkonů • zdroje pro PC, elektroniku, nářadí, nabíječky
Výroba polovodičů - křemík • základem je křemík – 20 % Zemské kůry • hutnické zpracování • výsledná čistota 96 % až 99 %
Čištění hutnického křemíku • chemicky: (HSi. Cl 3+H 2 => Si + 3 HCl) • zonální tavba: opakovaním zvyšujeme čistotu materiálu
Vyčištěný křemík • Čistota dle použití – "elekronická" – "solární“
Růst monokrystalu • Czochralského metoda
Hotový ingot - monokrystal • Monokrystal o průměru 100 mm až 450 mm
Řezání ingotu • Rozřezání ingotu na wafery (Si desky)
Řezání křemíku • Jiná metoda řezu – diamantová pila
Leštění, leptání a lapování • Konečná úprava povrchu destičky - drsnost
Wafer – výsledný produkt • Výsledkem předchozích operací je základní materiál pro výrobu polovodičových součástek
Konstrukce polovodičových součástek • epitaxe (růst), • difuze (průnik), • iontová implantace (průnik), • fotolitografie, • napařování, • leptání, abrasivní broušení • a další. . .
Pouzdření čipů - postup čipy na waferu: • jsou otestovány • vadné označeny • wafer je rozřezán • jednotlivé čipy pak jsou pouzdřeny
IGBT - příklad
IGBT modul - postup
IGBT součástka - příklad
Montáž součástek a integrované struktury Mimo základní polovodičové prvky (diody, tranzistory, tyristory. . . ) jsou stále častěji využívány integrované struktury: • Kombinace výkonového prvku a řídicí elektroniky • Většinou formou "bezpotenciálového modulu„ Pasivní součástky: • SMD nebo THT provedení
Výkonový integrovaný modul
Řez (inteligentním) modulem
- Slides: 23