新能源产品之“芯”IGBT基板是如何铸造的
这是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高、饱和压降低、安全工作区大和可耐高电压和大电流等一系列优点，大规模应用于电动汽车、电力机车里的电机驱动以及并网技术、储能电站、工业领域的高压大电流场合的交直流电转换和变频控制等领域，是电力电子领域中最重要的大功率器件之一。
很多人知道，新能源汽车的成本构成中，最贵的当然是动力电池。但是很少人知道，第二高的就是IGBT。
不懂英语的人可能不明白它的意思，所谓IGBT，翻译成中文就是“绝缘栅双极型晶体管芯片”，行外人看了还是不明白。
一句话解释，IGBT的基本功能就是实现交流电和直流电的转换。
电动汽车的电池提供400伏直流电，而电动车的电机转动必须用交流电，通过改变电机的交流电的频率，来改变电机的转速，从而精准的改变车辆行驶的速度和加速能力。电动汽车3秒可以加速到100公里的强悍起步能力，就是因为交流电机转速启动特别快，这其中的转换主要就是IGBT的功劳。
在充电桩上，充电桩从电网上接出来的电流是标准的220伏交流电，而电动汽车的电池充电，需要直流电充电，这就需要IGBT将交流电变成直流电，并把电压提高到电动车需要的400伏的电压上，才能给7000节18650电池充电。IGBT的性能直接决定了电动车的充电效率和充电速度。
正因为IGBT 是能源变换与传输的核心器件，所以它被称为新能源产品的“CPU”，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 门槛较高，长期以来主要由英飞凌、富士电机等垄断，不过国内 IGBT 企业也在奋起直追，新参与者也不断涌入。比如我们万富鑫的老客户比亚迪于 2005 年进入IGBT产业，2003年，比亚迪成立深圳比亚迪微电子有限公司（即其“第六事业部”），致力于集成电路及功率器件的开发并提供产品应用的整套解决方案，其IGBT的研发制造主要由比亚迪微电子负责。其推出的 IGBT 4。0 产品在电流输出、综合损耗及温度循环寿命等许多关键指标上超越了英飞凌等主流企业的产品，并实现了对外供应；目前，比亚迪已相继掌握IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等环节，拥有IGBT完整产业链。
又如嘉兴斯达半导体股份有限公司主要产品为功率半导体元器件，包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等。公司成功研发出了全系列IGBT芯片、FRD芯片和IGBT模块，实现了进口替代。其中IGBT模块产品超过600种，电压等级涵盖100V～3300V，电流等级涵盖10A～3600A。产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。
IGBT的工艺很复杂，作为IGBT的一个关键部件即散热柱型基板的供应商，万富鑫使用的材料是Al/SiC(铝碳化硅)复合材料是一种新型的IGBT散热材料。铝硅系合金在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10%～25%。有时添加0。2%～0。6%镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。Al/SiC是目前公证可以提供良好热鼓胀系数的材料，大大提升了IGBT功率模块的性能。经测试可多出5倍的产品寿命。
建模之后，将铝液倒入压室内，通过其压力高速充满模具型腔，并使铝液在压力下凝固从而形成铝铸件。可以根据客户需求把散热柱型（Pin-Fin）基板可设计成针状与弧形等。
这种带针翅的IGBT模块的散热结构，应用于IGBT模块.
然后依据设计要求进行锻造按粗加工、半精加工、精加工的顺序，加工精度逐渐提高。先对基板内表面和外表面进行粗加工，然后对内表面和外表面进行精加工。锻压过程由于结构力学强度等的考虑，会产生一些水口，需要用CNC铣去水口，方便后续加工。在CNC加工过程中，为了控制变形，我们采用二次加工，去应力，最大可能地减少产品变形度。
还可以提供从喷砂阳极氧化到电镀等所需的表面处理，包括做成目前市场上流行的金色。