IGBT模块通常是由功率芯片和续流二极管芯片集成，通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。图1-1显示了典型IGBT模块的横截面结构示意图。一个完整的IGBT模块主要包括IGBT芯片，续流二极管芯片，陶瓷直接覆铜基板（Direct Bond Copper，DBC），焊料层，键合引线，铜底板，灌封材料，封装管壳等和功率端子等。IGBT模块的封装过程首先是将IGBT芯片和续流二极管芯片通过回流焊等互连方法连接到DBC基板上，再通过超声键合技术将芯片的电极引出到DBC基板的焊盘上，实现模块内部电气连接和外部功率端子的电气连接，之后将粘有芯片的DBC基板和功率端子再次通过回流焊等互连方法焊接到散热铜底板上，最后对壳体进行塑封，点胶后安装封装管壳，对壳体内部灌胶并抽真空，经过一段时间的高温固化后加装顶盖，产品最终成型。

图 1-1 IGBT 模块结构示意图

IGBT模块封装的一般工艺流程如下：

等离子清洗机在IGBT模块封装DBC基板清洗中的应用

DBC基板和芯片表面难免会沾上油污、油脂等有机物和氧化层，在进行封装之前，首先得将表面有机物和氧化层去除。传统的无水乙醇浴超声波清洗的方式难以去除表面顽固杂质。可以使用等离子清洗机对芯片和DBC基板等封装材料进行清洗，以清除其表面污染物，增强表面活性从而提高DBC与芯片、芯片与垫片之间焊接界面的强度。等离子清洗机，该设备为一种精密干法清洗设备，原理是在射频电压的激励下，活化气体产生等离子体，等离子体在待清洗物体表面游离，通过物理碰撞和化学反应分解去除其表面杂质。常见的活化气体有惰性气体（如氩气、氮气等）和反应类气体（如氧气、氟气、氢气等）。

氧化层去除

DBC表面铜层易与空气接触而发生氧化，严重影响引线键合质量及芯片焊接效果，需要将DBC进行等离子清洗，以去除铜金属表面氧化层，确保引线键合强度达到合格标准。

等离子清洗前后DBC基板水滴角对比

等离子清洗前后对比，DBC基板表面改善效果非常明显，基板表面铜材氧化物去除效果明显易见，水滴角角度也从85.574°改善到了16.821°，基板表面洁净度、活化程度都得到了良好提升。

等离子清洗机清洗DBC基板优势明显，操作简单，精度可控，整个过程无需加热，不会产生任何的污染，安全可靠，该设备在半导体封装领域中有着大规模的应用，对提高封装的可靠性及整体质量都非常关键。