雙極晶體管絕緣柵（IGBT）由于其輸入阻抗高、開關(guān)速度快、通態(tài)電壓低、阻擋電壓高、電流大、熱穩(wěn)定性好，已成為當(dāng)今電力半導(dǎo)體設(shè)備開發(fā)的主流。廣泛應(yīng)用于高速鐵路和軌道交通、汽車電子、風(fēng)能發(fā)電、太陽能、家用電器、節(jié)能、UPS，數(shù)控機(jī)床、焊機(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)等領(lǐng)域。

    對(duì)于IGBT模塊，模塊的外部是外殼和金屬端子。不僅有芯片，還有鍵合線、絕緣陶瓷基板和焊接層，統(tǒng)稱為機(jī)械連接。為了保證產(chǎn)品的耐久性，即商品的使用壽命。IGBT模塊制造商將在最終確定之前進(jìn)行一系列可靠性測(cè)試，以確保產(chǎn)品的長(zhǎng)期耐久性。

    IGBT模塊的生產(chǎn)過程涉及多個(gè)階段。在真空回流焊接過程中，芯片與銅直接鍵合（DBC）由于工藝限制，基板上銅層之間的焊料層和DBC下銅層與模塊底板之間的焊料層會(huì)出現(xiàn)空洞。

    焊接層的空洞缺陷也會(huì)出現(xiàn)在貼片工藝步驟中。由于材料的熱膨脹系數(shù)，IGBT模塊在使用過程中空洞不穩(wěn)定（CTE，熱膨脹系數(shù))的不匹配會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而進(jìn)一步擴(kuò)大工作過程中模塊溫度的變化。甚至導(dǎo)致相鄰的空洞連接成一塊，促進(jìn)焊接層分層，導(dǎo)致模塊功能故障。

    空洞的原因有很多，極大地影響了模塊的熱性能，增加了模塊的熱阻，降低了散熱性能，增加了設(shè)備的局部溫度，甚至進(jìn)一步降低了模塊的可靠性和使用壽命。

    將芯片焊接到DBC基板上，然后將DBC基板焊接到銅基板上，然后通過厚鋁線鍵合工藝實(shí)現(xiàn)芯片與外端子之間的電連接，然后在外殼上安裝密封劑，然后倒入硅膠，實(shí)現(xiàn)模塊內(nèi)的IGBT密封、防潮、抗震和絕緣。

    IGBT模塊由MOSFET和BJT組成，容易發(fā)生靜電穿透和過電應(yīng)力損壞。該裝置的安裝表面暴露在空氣中，容易氧化，影響后續(xù)的安裝和使用。IGBT模塊的封閉性使其難以進(jìn)行過程檢測(cè)。內(nèi)部缺陷只能通過無損檢測(cè)進(jìn)行，必須采用特殊的檢測(cè)方法進(jìn)行篩選和保護(hù)。

    無損檢測(cè)焊料層的空洞一般采用X-RAY(X射線)無損檢測(cè)，X-ray檢測(cè)設(shè)備是一種通過x射線通過檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行內(nèi)部顯像，然后通過檢測(cè)圖像直觀地看到內(nèi)部缺陷的檢測(cè)方法。x射線無損檢測(cè)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體檢測(cè)。可有效檢測(cè)IGBT模塊內(nèi)的空洞率、位置和尺寸，有效幫助客戶分析半導(dǎo)體的可靠性。