Технології виробництва IGBT-модулів АТ «Протон-Електротекс»

1. Вступ
2. Вакуумна пайка
3. плазмова очищення
4. ультразвукове сканування
5. Ультразвукове зварювання
6. Ультразвукове зварювання силових висновків
7. Ультразвукова розварювання дротом
8. Контроль якості та випробування модулів на надійність
9. Висновок

21 вересня 2018 р о 12:40, 169

Вступ

Світ стрімко змінюється. Найпомітніше ці зміни відображає споживча електроніка: будь-хто зможе відрізнити сучасний мобільний телефон або телевізор від апарату 2000 року випуску. Минулі півтора десятиліття назавжди змінили наші звички, графік нашого робочого часу і методи нашої роботи. Змінилося сприйняття інформації мозком і фундаментальна структура зайнятості в розвинених країнах. Тепер зміни в компонентної бази, дослідження властивостей матеріалів і розвиток технології готують людству новий ривок - зміна укладу в енергетиці, який в кінцевому підсумку повинен привести до революційного за своїм значенням відмови від викопного палива, як колись людство відмовилося від паровозів і пічного опалення. Відповідно до звіту IEA (міжнародне агентство з енергетики), первинна вироблення енергії з поновлюваних джерел в 2012 склала 13,2% світового енергобалансу, а в 2013 р - вже 22%. У цю частку входять вітро- та гідроелектростанції, а також сонячна енергетика всіх типів. Таке бурхливе зростання використання «чистої» енергії в сукупності з постійною боротьбою за зниження питомої енергоємності в промисловості і домашньому господарстві підштовхнули величезний попит на системи перетворення енергії і їх складові частини, перш за все IGBT-модулі. Вони знайшли своє застосування в промислових приводах і керованих инверторах, обладнанні сонячних, приливних і вітряних станцій, електротранспорті. Подальший розвиток альтернативних, енергозберігаючих та високоефективних джерел електроенергії дозволяє впевнено знижувати частку викопних видів палива і гарантує зростання компаніям, які працюють в сфері виробництва компонентів «нової енергетики». Зрозуміло, ринок залишить на сцені тільки виробників, які гарантують стабільність поставок і якість своїх продуктів, оскільки відмови приладів і систем енергопостачання несуть величезні ризики.

Важливо відзначити, що величезні навантаження і важкі режими роботи кінцевих пристроїв вимагають від виробників силової електроніки (в т.ч., IGBT-модулів) сучасного парку устаткування і кваліфікованого персоналу. А тотальна інтеграція виробників сучасної електроніки в міжнародні ланцюжка поставок комплектуючих, проекти і ринки повинні підтримуватися належним рівнем представництва таких компаній в основних регіонах збуту. Всім цим вимогам відповідає лідер вітчизняної силової електроніки, АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» (м Орел). За останні три роки підприємство провело повну модернізацію власного виробництва IGBT-модулів, впровадило сучасну систему управління підприємством і розробило нове покоління приладів. Модулі, що випускаються АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС», знаходять застосування в десятках країн світу завдяки ретельно вибудуваної системі представництв і спільних проектів зі світовими лідерами галузі. Присутність компанії на основних виставках і наукових конференціях дозволяє АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» стежити за світовими тенденціями в області силових напівпровідників і поставляти на ринок продукцію, якість якої гарантована впровадженими на виробництві стандартами серії ISO 9001.

На підприємстві АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» реалізована повна виробнича лінія, що відповідає всім сучасним стандартам і розташована в єдиному приміщенні з випробувальним комплексом. Така організація дозволила поліпшити ритмічність внутрішньої логістики і скоротити цикл складання приладів. Приміщення було заново оснащене кліматичним устаткуванням, яке дозволяє добитися температури, вологості і тиску, заданих стандартів для чистих приміщень. Промисловий повітря відповідає DIN ISO 8573-1 клас чистоти 2.4.1 (Рис. 1).

Малюнок 1. Виробниче приміщення АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» Сергій Валев
директор
ТОВ «Ай Ві Тек Електронікс»
www.ivtec.ru
«Є замовники, для яких я відчуваю своїм обов'язком піти на крок
далі, з головою піти в їх завдання, докласти всіх зусиль, розсунути тісні
рамки законів фізики, хімії та математики. Щирість, відкритість і довіру до своїх колег і партнерів - запорука успіху "Протон-Електротекс".
Це приклад правильно вибудуваної міжнародної компанії, де вся
команда діє на успіх спільної справи, де немає брехні і примітивного
офіціозу, де раціоналізм і точний розрахунок не містить ні грама підлості,
а гостинність стало частиною корпоративного духу. Я впевнений, що майбутнє - за ними. »

Першою фазою проекту розвитку АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» стало освоєння в 2015-2016 рр. виробництва IGBT-модулів «класичної» конструкції. Після винаходу принципу роботи IGBT в 1968 р і появи перших дослідних зразків на початку 1980-х років, зусиллями великих гравців (Infineon, IR, IXYS, ABB, Toshiba і ін.) Поступово склався «стандартний ряд» габаритних розмірів і типів цих приладів . У своєму нинішньому вигляді IGBT-модулі з'явилися на світовому ринку більше 15-ти років тому, але до цих пір не втратили своєї актуальності завдяки величезній кількості стандартизованих посадочних місць і габаритів кінцевих пристроїв (випрямлячів або перетворювачів) в яких вони є компонентом. Аналогічно будь-яким стандартизованим промислових виробів, IGBT-модулі будуть залишатися в своєму нинішньому зовнішньому вигляді ще як мінімум 15 років. Ринок прихильно сприйняв появу нових гравців, що пропонують стандартні «сімейства» цих приладів за конкурентною ціною, і АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» зайняв там своє гідне місце. Зовнішній вигляд модулів класичної конструкції представлений на малюнку 2.

Однак, як і в усьому іншому, зовнішній вигляд не визначає наповнення. Незважаючи на те, що класичні габаритні розміри модулів склалися давно, їх «начинка» безперервно удосконалюється і оптимізується з метою поліпшення основних параметрів приладу, зниження його собівартості й підвищення якості та ресурсу.

Якщо порівняти передову технологію виробництва модулів класичної конструкції 15 років тому і в наші дні, то можна виділити ряд важливих відмінностей і нововведень на кожному кроці технологічного ланцюжка. Спільними принципами розвитку можна вважати наступні:

• зменшення числа технологічних операцій,
• мінімізація ручної праці і трудомісткості на одиницю продукції,
• виняток і скорочення витрат проміжних реагентів і матеріалів (флюсу, робочого інструменту, оснастки)
• підвищення відтворюваності і контрольованості процесу,
• збільшення технологічного вікна ( «робастности») процесу.

Результатом розвитку технології повинно стати подальше підвищення споживчих якостей приладів при зниженні їх собівартості.

Далі в статті проаналізовані рішення, реалізовані АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» в своєму виробництві і підтримують заданий вектор розвитку підприємства.

Вакуумна пайка

Якість кінцевого виробу закладається з першого ж технологічного процесу. Перший крок в процесі виробництва IGBT модулів - це пайка. Паяний шов забезпечує механічне поєднання компонентів, необхідну електро- і теплопровідність, стійкість до термоциклювання і в кінцевому підсумку, грає важливу роль в надійності вироби.

Класична конвекційна пайка і пайка в паровій фазі з використанням паяльної пасти повсюдно поступаються місцем вакуумної пайку. Причина цієї тенденції - нерівномірність прогріву масивних теплопровідних елементів при Парофазная і конвекційної пайку. Існують також ризики локального перегріву і високий градієнт температур при пайку великих виробів в силу різниці теплоємності елементів їх конструкції. З'єднання після конвекционной пайки, як правило, виходить неоднорідним і містить дефекти. Використання в процесі пайки паяльної пасти чи інших речовин-активаторів змушує вдаватися до додаткової вологого очищення, так як флюси, що містяться в пасті, хімічно активні, і їх залишки можуть негативно позначитися на надійності приладу. Складність підбору припоев з необхідною еластичністю і стійкістю до термоциклювання також призводить до зниження ресурсу модуля.

Командою АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» цей процес реалізований іншим, більш сучасним методом - бесфлюсовой пайкою в вакуумі з використанням преформ, кондуктивним нагріванням і активацією поверхні в парах мурашиної кислоти.

Даний підхід застосовується практично усіма відомими виробниками силової електроніки в Росії і світі, дозволяє реалізувати весь закладений конструктивний ресурс і підвищити надійність приладу за рахунок таких особливостей:

• Пайка всього вироби за один підхід, отже, менший тепловий стрес для чутливих до перегріву компонентів;
• Можливість вибору великої номенклатури припоев з різних матеріалів з необхідною еластичністю і температурою плавлення;
• Висока хімічна чистота преформ в порівнянні з пастою;
• Відсутність необхідності подальшої вологою відмивання;
• Висока якість паяного шва, завдяки вакууму і, як наслідок, мала кількість каверн і пустот в з'єднанні;
• Кондуктивний прогрів, при якому в першу чергу прогріваються компоненти з великою теплоємністю - тепловідвід-підставу і DCB, і лише в останню - тендітні кристали. Як результат - мінімальний вплив високих температур на напівпровідникову частина приладу;
• Вкрай гнучка настройка температурного профілю пайки і висока повторюваність відтворюваність - що важливо для безсвинцевим технологій;
• Висока якість з'єднання в металургійному плані - більш рівномірна рекристаллизация припою, із загальною площею дефектів, включаючи «холодну пайку», розшарування і каверни (менш <3%).

Всі вищеописані особливості дозволяють домогтися низького відсотка дефектів пайки IGBT-модулів, що є великою конкурентною перевагою АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС». При виборі печі, як і всього іншого обладнання першої фази свого проекту, АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» орієнтувався на переваги лідерів галузі і вибрав середню по продуктивності двокамерну вакуумну піч VADU 200XL виробництва PINK GmbH Thermosysteme (Німеччина). На загальну думку на ринку, вона має низку переваг у порівнянні з іншими системами.

Запатентована технологія створення динамічного зазору при нагріванні і багатокамерна конструкція з окремою камерою примусового охолодження дозволяють домагатися відмінних результатів пайки за мінімально-можливий час. Рівень вакууму в ході виконання процесу в печі VADU також регульований, і забезпечує стабільний і повторюваний процес, відсутність сплесків і бризок припою незалежно від початкових умов і термічної маси завантажених виробів. Вакуум, плавно подається безпосередньо в момент утворення рідкої фази, практично повністю виводить бульбашки з паяного з'єднання.

Застосування динамічно-регульованого зазору, плавного регулювання вакууму і примусового охолодження дозволяють виконувати термічні профілі за стандартами IPC / JEDEC, а також підлаштовувати їх в широкому технологічному коридорі під вимоги виробників силових модулів.

Технічні переваги печей серії VADU досить широко відомі, і немає сенсу докладно зупинятися на них. Важливо, що крім конструктивних технологічних переваг, процес пайки в АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» проводиться із застосуванням оптимальної для силових модулів оснастки. Питання оснащення та розміщення виробів в камері є ключовим, а деякі виробники бувають змушені підлаштовуватися під габарити вакуумної камери, причому низька теплова потужність печей не дозволяє їм застосовувати тару і оснащення належного типу.

Оснащення, розроблена VADU, недорога і стандартна, а її конструкція пов'язана зі сформованим поруч типорозмірів модулів. Тобто, АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» отримав робоче рішення процесу і відразу ж приступив до роботи без довгої фази прикидок і відпрацювання режимів. Такий підхід відображає високу залученість PINK в роботу з виробниками силової електроніки і початкове розуміння потреб замовника.

плазмова очищення

Ще одним важливим технологічним процесом, реалізованим АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» з самого початку роботи є використання аргонно-кисневої плазми для мікро-очищення і активації поверхонь. Це ефективний спосіб, який дозволяє уникнути використання небезпечних і отруйних розчинників і стабілізувати параметри зварювання, пайки і нанесення покриттів. Суть процесу в тому, що молекули іонізованого газу в наведеному поле струму високої частоти і умовах розрідження (при тиску порядку 0,1 Атм.) Діють на фізичному і хімічному мікрорівні, і «зчищають» забруднення і осередки окислення з поверхні деталей, а також збуджують атоми верхніх шарів деталей поверхні, роблячи їх більш сприйнятливими до з'єднання з іншими деталями, тобто, збільшують адгезійні властивості очищуються. Цей ефект підтверджується поліпшенням смачиваемости поверхні (зменшенням сили поверхневого натягу при контакті), див. Рис 3.

За допомогою плазмового очищення АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» вдалося швидко оптимізувати параметри ультразвукового зварювання і поліпшити якість заливки модуля компаундом.

а б
Малюнок 3. Змочуваність до очищення (а) і після (б)

При виборі обладнання АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» також прийняв усвідомлене рішення, продиктоване характером продукції. Устаткування плазмового очищення історично прийшло в складальну технологію з напівпровідникового виробництва. Там воно зазвичай застосовується в агресивних по відношенню до поверхні операціях травлення або зняття фоторезиста, і тому використовує частоти 13,56 МГц або 2,54 ГГц для генерації високоенергетичної плазми. Відповідно, енергія, що передається плазмі на такій частоті, може привести до перегріву поверхні і вплинути на фізичні характеристики поверхні, сприяти паразитних хімічних реакцій і пошкодити чутливі елементи напівпровідникових кристалів. Тому в установці, обраної АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» використовується плазма, що генерується при низькій частоті (40-50 кГц), яка має такі переваги:

• Більш висока щільність іонів. Низькочастотна плазма забезпечує велику щільність енергії на квадратний сантиметр, ніж високочастотна очищення. Хоча це може здатися нелогічним, високочастотні системи плазмового очищення фактично втрачають значну енергію за рахунок втрат тепла. Втрати енергії плазми частотою 13,56 МГц у 850 разів вище, ніж при використанні системи частотою 40 кГц.
• Підвищена ефективність. Ефективність плазмової системи розраховується з відношення енергії, використовуваної при виробництві плазми, до енергії, що розсіюється в тепло. Низькочастотна плазмова система діє як ідеальний конденсатор з нескінченним опором місткості або нульовий витоком струму в режимі очікування.
• Краща однорідність. За рахунок ламинарного, а не факельного потоку плазми, низькочастотні системи забезпечують набагато більш рівномірну обробку поверхні, а за рахунок горизонтальної подачі плазми вони не мають «затінення», яке відбувається, коли зразки на верхніх полицях утворюють перешкоду для обробки зразків на нижніх полицях.

На виробництві АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» задіяна установка плазмового очищення G1000E компанії Yield Engineering Systems, універсальна і популярна у виробників СВЧ-приладів, світлодіодів і багатокристальні модулів одиниця устаткування.

ультразвукове сканування

Ще одним рішенням, що дозволив швидко вийти на заданий рівень якості і скоротити час відпрацювання техпроцесу було введення процесу перевірки методом ультразвукового сканування. Ультразвукове сканування - незамінний при роботі з масивними деталями метод неруйнівного контролю і застосовується як після процесу пайки, так і на інших етапах виробництва модуля, таких як ультразвукове зварювання висновків.

Сканування дозволяє виявити шлюб на ранніх етапах виробництва, виявити розшарування і дефекти, невидимі для будь-якого іншого методу контролю і дозволяє оперативно вказати на причину дефектів на самому початку роботи ділянки, не втрачаючи таким чином цінних компонентів і часу.

Малюнок 4. Ультразвукове сканування паяного шва модуля MIFA

АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» зупинило свій вибір на установці ультразвукової дефектоскопії і томографії SONIX ECHO ™. Цей недорогий і добре відомий в галузі скануючий акустичний мікроскоп є універсальним інструментом контролю для розробки, виробництва і аналізу відмов напівпровідникових приладів. Мікроскоп здатний виявляти повітряні прошарки товщиною від 0,05 мкм і визначати дефекти лінійними габаритами від 10 мкм. Особливо важливо відзначити можливість розпізнавання мікротріщин в кераміці, які можуть бути результатом виробничого браку у виробника DBC підкладок, що не розпізнаними в ході вихідного контролю.

Ультразвукове зварювання

Ультразвукове зварювання силових висновків, керуючих висновків і з'єднань напівпровідникових кристалів - критично-важливий процес, який прийшов на зміну притискним і паяним конструкціям. Сучасний підхід до технології виробництва IGBT модулів класичної конструкції полягає в мінімізації кількості зварних і паяних з'єднань, що вже призвело до майже повного витіснення пайки силових висновків. Устаткування ультразвукового зварювання в АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» дозволяє гнучко підходити до конструювання траверс корпусів, застосовувати дріт, стрічку, алюмінієві і мідні провідники різного перетину для отримання повної гами високоякісних приладів, здатних конкурувати з аналогами від світових лідерів.

У поточному виробництві знайшли застосування відразу кілька установок ультразвукового зварювання: від напівавтоматів серії F & S Bondtec 5650 і автоматів F & K Delvotec G5 66000 до систем Schunk DS20 / 35, що покривають всі можливі потреби підприємства. Завдяки ультразвукової зварюванні модулі виробництва АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» не мають обмеження терміну служби, пов'язаного з деградацією контактних (притискних) і паяних з'єднань провідників всередині приладу, характерних для конструкції IGBT-модулів ранніх серій.

Можливо, згадка УЗ-зварювання як інновації виглядає дивно, оскільки в традиційних дискретних приладах і інтегральних схемах її застосування було єдиним методом отримання електричного з'єднання починаючи з 1960-х років. Однак, в силовій електроніці УЗ зварювання отримала своє поширення відносно недавно, а ряд приладів досі випускаються із застосуванням пайки, притиску чи іншого контактного з'єднання компонентів.

Ультразвукове зварювання силових висновків

Хотілося б особливо підкреслити, що методом УЗ-зварювання АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» користується і для приєднання потужних токовиводов перетином в кілька квадратних міліметрів. З точки зору енерговитрат, чистоти процесу і зниження ризиків виникнення дефектів, така УЗ-зварювання має ряд переваг. Найбільш важливими з них, на нашу думку, є відсутність проміжних і допоміжних шарів припою. Крім того, цей процес чистий і менш витратний. Так як при зварюванні не застосовуються флюси, не потрібно і очищення після процесу. При УЗ-зварювання відсутній неминучий при пайку термічний стрес, оскільки УЗ-зварювання, на відміну від пайки, відбувається методом наклепу (холодної нагартовки) без досягнення температури плавлення металу. Це дозволяє знизити термічні навантаження на прилад в цілому і на порядок підвищити надійність з'єднання за рахунок міцної гальванічного зв'язку без паразитних реактивних опорів і з дифузією матеріалів токовивода і підкладки «мідь-в-мідь».

УЗ-зварювання токовиводов дозволяє збільшити токонесущей здатність і зменшити втрати провідності. Це досягається відсутністю додаткового шару металу припою, який має інше значення провідності. Як індикатор такої підвищеної надійності можна навести дані про відсутність відмов з'єднань токовиводов після термоциклирования, тобто повністю виключає ефект «повзучості» під постійним навантаженням при електротермоціклірованіі, який часто відбувається в паяних конструкціях.

Ультразвукова розварювання дротом

УЗ-зварювання з'єднань кристалів мікродроту і стрічкою в АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» також приділяється достатньо уваги. Справа в тому, що IGBT-модулі в основному, застосовуються в важких умовах і піддаються екстремальним температурним, вібраційних і комбінованим навантажень. У порівнянні зі сталлю, у якій крива втоми має явний перегин для міді та алюмінію, основних металів, що застосовуються в силовій електроніці, немає такого вираженого межі (на рис. 7 показані криві втоми стали і алюмінію). Іншими словами, сталь не руйнується, якщо не перевищено її межа напруг, а мідь і алюміній руйнуються під впливом як завгодно малих циклічних навантажень після певної кількості коливань. Тестування з прискореного профілем відповідно до стандарту IEC 60068-2-64 показує, що силові висновки здатні витримати лише близько 100 годин вібронагрузкок з частотою від 10 до 2000 Гц, і якість УЗ-з'єднань має визначальну роль у забезпеченні надійності вироби.

Малюнок 7. Криві втоми сталі та алюмінію.

Установки УЗ зварювання F & S Bondtec 5650 і F & K Delvotec G5 66000, в силу своїх конструктивних особливостей, дозволяють реалізувати максимальну надійність з'єднань. Обидві установки мають багаті можливості по налаштуванню і контролю параметрів. Завдяки високому рівню автоматизації вони знижують вплив оператора на виробничий процес. Крім всіх інших переваг в автоматичних установках УЗ-зварювання реалізована зворотний зв'язок для контролю протікають під час зварювання процесів в реальному часі, елементи самодіагностики і самокалібрування, документування процесу зварювання, збір і контроль статистичних даних.

Важливо відзначити, що продуктивність установок стосовно товстої дроті силових модулів не є вирішальним фактором: межа продуктивності було досягнуто багато років тому, і пов'язаний з фізичним часом, необхідним для утворення дифузного з'єднання металів. Тому переваги установок зварювання і критерії вибору системи в основному, пов'язані з якістю і прогнозованість цього процесу. УЗ-зварювання на установках F & S і F & K показала високу відтворюваність і широке «вікно» технологічних параметрів. Тести в АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» показали, що процес зварювання товстої алюмінієвої дротом на установках F & K Delvotec добре контролюється завдяки можливості тонкої настройки параметрів зварювання і геометрії петлі.

В цілому система управління G5 контролює близько 200 параметрів зварювання: більше, ніж в будь-якій іншій установці. При цьому, в більшості випадків створення програми і робота оператора проходять інтуїтивно і втягують мінімум величин. Але в прикордонних випадках F & K Delvotec завжди пропонує більш тонке налаштування, що важливо в умовах дослідного і багато-номенклатурних виробництва АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС».

Завдяки роботі системи BPC нового покоління, що служить для активного управління потужністю і тривалістю імпульсів зварювання з використанням зворотного зв'язку в реальному часі, ми переконалися в стійкості керуючої системи установок до зміни властивостей вихідних компонентів, гнучкою і вимагає мінімального втручання операторів завдяки інтелектуальній системі машинного зору.

• Міцність на зріз з'єднання, отриманого УЗ-зварюванням, (середнє значення) становить 18,9 Н;
• Всі силові токовиводи і з'єднання між кристалами мають нульову дефектність по ефектах «повзучості» і відшарувань при термоциклюванні.

Одна з небагатьох ручних операцій - приєднання висновків управління. Практично все інше виконують автомати.

Контроль якості та випробування модулів на надійність

Величезна увага при оснащенні нового виробництва було приділено формалізації та гармонізації методик випробувань і тестування IGBT-модулів для вітчизняних і зарубіжних замовників. Особливо важливо, крім приймально-здавальних випробувань і виключення поставки дефектної продукції, забезпечити надійну і довготривалу роботу IGBT-модулів у замовника. Тому командою розробників і технологів АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» був розроблений комплекс устаткування, що дозволяє проводити 100% вимірювань параметрів виробів при кімнатній і підвищеній температурах.

Все IGBT-модулі АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» проходять періодичні і кваліфікаційні випробування, відповідні ГОСТ 24461-80 і міжнародним стандартом IEC 60747-9. При цьому для контролю статичних і динамічних електричних параметрів продукції у виробництві використовуються індивідуально спроектовані за технічним завданням АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» комплекси Schuster на основі вимірювачів TPS 625 і DTS 758. Подібні комплекси застосовують практично всі виробники силової електроніки в світі, що спрощує кооперацію і обговорення наших завдань із зарубіжними замовниками і партнерами.

В ході запуску технологічної та випробувальної лінії в АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» ретельно вивчалися і випробовувалися дослідні зразки модулів в порівнянні з аналогами, пропонованими на ринках Росії та Європи. Результати випробувань і тестів в заводських і незалежних лабораторіях підтвердили правильність вибору обладнання та технологічних параметрів, а також високу кваліфікацію і рівень підготовки інженерного і виробничого персоналу, оскільки параметри модулів виробництва АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» не поступаються зарубіжним аналогам.

• Підстава модуля ізольовано від струмопровідних елементів і витримує 4000 В;
• Результати електротермоціклірованія дають результат близько 40000 циклів, при Т = 100 ° С. І в цьому наші показники ТЦ і ЕТЦ не поступаються показникам провідних європейських виробників.
• Модулі проходять високотемпературне зберігання протягом не менше 1000 годин при температурі 180 ° С з подальшою перевіркою ізоляції;
• Випробування на режим очікування протягом 1000 годин підтверджують збереження блокуючих характеристик і струму витоку IGES в межах норми.

Малюнок 8. Результати електротермоціклірованія

Висновок

Уже понад 20 років АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» займається розробкою і виробництвом силових напівпровідникових приладів (тиристорів, діодів і модулів). Накопичений за ці роки досвід дозволив підприємству відкрити для себе таку область, як виробництво IGBT.

За результатами виконання першої фази перспективного плану розвитку АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» можна констатувати, що проект вдався. На підприємстві відпрацьовані дійсно універсальні технологічні процеси із застосуванням кращого на сьогоднішній день комплекту обладнання, створено важливий кадровий ресурс, налагоджений серійний випуск продукції на конкурентному зовнішньому і внутрішньому ринках. Взятий керівництвом компанії курс на відкритість і реальну конкурентоспроможність, побудова сучасної системи виробництва і маркетингу, поступово виводить АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» на позиції повноцінного гравця галузі. Виробництво вже працює відповідно до світових стандартів і відповідає всім тенденціям розвитку силової напівпровідникової техніки. На підприємстві створено конструкторський центр, що дозволяє проектувати і виробляти модулі, що конкурують з кращими аналогами.

Крім усього вищесказаного АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС» постійно прагне до підвищення якості продукції, що випускається. Досліджуються і розвиваються такі напрямки як сінтерінг і поліпшення теплових властивостей модулів.

Однак, крім техніки наш проект має в основі людську складову. Завдання, виконана компанією всього за два роки, має міцний фундамент відносин, довіри і чесності з постачальниками і фахівцями галузі. Ми раді, що на шляху виконання наших завдань отримали і отримуємо щиру підтримку з боку виробників обладнання та їх представництв в Росії.

АТ «ПРОТОН-ЕЛЕКТРОТЕКС»:
Болидрев А. Ю., Ставцев А.В.
ТОВ «АЙ ВІ ТЕК Електронікс»:
Валев С.Н.