前言
德國賽米控公司(SEMIKRON)是一家家族企業,成立于1951年,作為二極管/晶閘管模塊領域的市場領導者,占有全球30%的市場份額(來源:IMS Research“2010全球功率半導體市場”報告)。賽米控是芯片、分離半導體器件、晶體管、二極管和晶閘管功率模塊、功率集成和系統的一站式供應商,產品應用于工業驅動、風能和太陽能發電、混合和電動汽車、火車工業以及電源。在全球風力發電總裝機容量中,近50%是由賽米控技術驅動的。根據BTM Aps Consult調查所示,至2009年為止,全球風力發電總裝機容量為122GW,其中采用賽米控系統與組件發電的有57GW。這些風力發電設備的“心臟”就是賽米控的SKiiP-市場上輸出電流最大的智能功率模塊,最大電流可達3600A。
通過遍布全球的銷售辦事處和10家生產工廠,賽米控力求滿足所有客戶的需求。公司于1999年進入斯洛伐克市場,接手了此前一直由TESLA公司經營的半導體組件生產設施,目前它已成為集團內第二大生產工廠。
芯片制造要求高精度
芯片生產必須在清潔、無塵環境中完成。在前道工序中,未加工的硅片在生產線上進行測量并檢測,然后制成模塊,將特殊薄片插入它們中間。在擴散爐中,薄片中的硼和磷在1240°C的高溫下擴散至硅片中,在整個擴散過程中,擴散爐中的溫度保持在±0.5°C范圍內,根據不同的二極管類型,持續幾分鐘至最多60小時。緊隨其后的是金屬化過程,硅片上被鍍上一層鎳合金層,隨后被切割成各種形狀和大小的芯片(根據封裝尺寸和電流密度)。尺寸最小的芯片直徑小于1mm。由于芯片表面采用等離子體蝕刻工藝進行處理,因此表面的硅層可以保持清潔,并且不會受到損壞。
賽米控與貝加萊的首個成功合作項目就涉及到刻蝕工藝,整個工藝過程由Power Panel控制。在等離子體刻蝕后應用硅膠,以使芯片具有出色的介電性能,然后去除特殊薄片,加溫使硅膠硬化。在對芯片進行完電氣參數測量之后,它們被輸送至焊接爐,在那里將貼片二極管和軸向引線二極管封裝入平面外殼和圓柱形外殼內。在焊接前,半導體芯片通過一個拾放系統進行輸送,該系統由10.4" Power Panel和四個ACOPOS驅動器控制。整個封裝過程在專門的應用程序中進行,一般采用環氧樹脂進行封裝。在最后階段,需對完整的二極管進行分揀,并測量它們的最終參數。二極管分揀專用控制面板采用貝加萊Power Panel,它結合ACOPOS驅動器一起控制整個系統,實現與測量站點之間的通信,保存中間數據供更高層系統使用。最后,完成二極管的打碼與包裝。
“得益于靈活且開放的貝加萊解決方案,我們經常在短期內就能實現自己的應用項目,并且滿足生產要求。”
賽米控公司電氣工程部主管Tomá? Magula
定制完美自動化
在位于Vrbové的賽米控生產工廠中,另一個重要的生產區域生產SEMITRANS和SEMIPACK系列功率模塊。功率模塊采用陶瓷基板制成,芯片(晶體管、可控硅、雙向晶閘管、二極管芯片)在特定區域采用熱壓合的方式進行焊接,整個焊接過程在真空中完成。有一些設備是由Schiller公司提供的,可以處理螺母放置,功率二極管折彎,以及一些主要的測試,例如3000V下的電阻測量或125°C下的動態特性測試等。賽米控目前正在開發的項目是一條測試線,用于測量SEMITRANS模塊參數。含機器人工作站在內的完整的控制平臺,是由兩個Automation PC系統和三個安裝在搖臂上的Automation Panel一起管理的。賽米控在選擇安全技術的時候還考慮到了車間的結構大小和復雜性,為此,他們的工程師選擇了openSAFETY技術,它可以將安全功能完全集成在自動化系統中,保證工人擁有一個安全的工作環境。
賽米控公司簡介:
成立時間:1951年
員工人數:3600人
年營業額:6900萬歐元
公司地址:總部位于德國,辦事處遍布斯洛伐克、巴西、中國、法國、印度、意大利、韓國、南非和美國
產品&服務:開發并制造電力電子系統、標準功率半導體和定制半導體
網址:www.semikron.com