电力电子装备的“心脏” IGBT，如何实现高精度检测？

IGBT绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的心脏，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

IGBT是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点。

行业应用

IGBT模块在新能源领域发挥着至关重要的作用，是电动汽车及充电桩等产品设备的核心技术部件。尽管一块IGBT模块最小不过巴掌大小，却是“驱动”电机控制器的命脉。电动汽车加速能力怎么样、最高时速多少、能源效率如何，关键取决于IGBT。其在电动汽车中主要有以下几个方面的应用：

• 电机控制器——主逆变器中，IGBT将高压电池的直流电转换为驱动电机的交流电；

• 车载空调——通过逆变器将高压电池的直流电转换成交流电后，驱动空调压缩机电机进行工作；

• 车载充电器——IGBT参与220V交流电转换为直流电并为高压电池充电；

• 直流充电桩——IGBT是充电模块的关键组成部分，是充电过程中电力转换与传输的核心器件。

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解决方案

IGBT模组在封装阶段需要验证芯片、封装壳体的精密尺寸，以防引起封装缺陷。封装缺陷主要有引线变形、底座偏移、翘曲、芯片破裂等方面问题，这些缺陷无一例外都会产生质量问题，造成安全风险和经济损失，因此对于IGBT模块的检测需要达超高精度的要求。

针对IGBT的质量检测需求，海克斯康提供了效率与精度兼备的检测方案，主要针对IGBT单体和模组的平面度，PIN针的高度和位置度，螺纹孔位置度，模组功率端子位置度等方面，实现IGBT的高质量检测：

• OPTIV CLASSIC高精度复合式影像仪，配备了高分辨率的工业相机和电动无极变焦镜头，搭配线激光传感器，可以实现对PIN针的高度、平面度等尺寸测量；影像满足平面尺寸测量和位置度测量；

• 针对PIN针位置误差大的问题，海克斯康特有的图像识别技术可以快速定位并实现自动化测量，测量效率高，能够实现CT≤2min/PCS；

• 除了硬件设备的加持，海克斯康自主研发的Metus计量软件，可实现测量程序二次开发，测量结果可上传至MES系统；

• 方案集成了读码器，可识别产品二维码，实现产品与测量结果的高度匹配；

• 机器四周设置无死角的安全光栅，确保人员和设备安全。

IGBT模组测试图

随着技术的不断发展和创新，海克斯康将持续为IGBT领域用户提供优质的解决方案，包括自动化测量、安全防护、数据互通等，助力用户提升现场检测效率和生产管理能力，赋能行业快速提升和高质量发展。