燒結(jié)銀、SiC碳化硅、功率器件封裝問題總結(jié)

燒結(jié)銀、SiC碳化硅、功率器件封裝問題總結(jié)

1、SiC模塊是采用殼封還是塑封？塑封是否為未來車規(guī)級大規(guī)模生產(chǎn)的趨勢？

殼封和塑封都將會(huì)繼續(xù)被采用，用戶可根據(jù)需求，綜合成本及收益后進(jìn)行選擇；轉(zhuǎn)模塑封型模塊會(huì)是大規(guī)模生產(chǎn)的趨勢之一。

2、請教目前實(shí)際應(yīng)用碳化硅、氮化鎵的功率器件時(shí)， 常用鋁制背式散熱器還是TEC散熱？

鋁制、銅制散熱器為主，善仁新材可以提供鋁制散熱器的燒結(jié)銀。

3、請問銀燒結(jié)工藝的材料和設(shè)備都是公司自己開發(fā)的嗎，您對激光納米銀涂層工藝怎么看？

燒結(jié)銀材料是善仁新材自己開發(fā)的，預(yù)獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，生產(chǎn)設(shè)備是公司自己搭建的，燒結(jié)工藝可以和我們的客戶一起抓取數(shù)據(jù)；激光納米銀涂層工藝用于納米銀漿，固化速度可以在0.5秒內(nèi)完成，用于功率器件的燒結(jié)銀用激光燒結(jié)工藝目前還不穩(wěn)定，業(yè)界仍在探索中。

4、請問汽車用碳化硅功率模塊發(fā)展前景怎么樣？

在碳中和以及車輛電氣化的背景下，車用碳化硅模塊在未來的10年中都會(huì)保持持續(xù)高速發(fā)展。

5、銀-銅顆?；旌蠠Y(jié)漿料在功率模塊封裝是否有應(yīng)用前景？

這種燒結(jié)材料需要全程需要氮?dú)獗Ｗo(hù)，綜合成本也不低，需要尚需要進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們還是推薦用燒結(jié)銀。

6、SIC/GAN目前在新能源汽車特別是快充這塊的應(yīng)用如何，性價(jià)比何時(shí)能達(dá)到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件呢？

性價(jià)比已達(dá)到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件；目前行業(yè)在利用規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)一步降低這兩種材料制成的功率半導(dǎo)體的成本。

7、關(guān)于銀燒結(jié)、銅燒結(jié)，質(zhì)量控制關(guān)鍵的因素是什么？是否有可能合金燒結(jié)？

關(guān)鍵因素在于工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)，比如壓力，溫度，時(shí)間，升溫速率，保溫時(shí)間，氣氛保護(hù)等，以及批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性；善仁新材也在布局下一代燒結(jié)材料。

8、目前行業(yè)內(nèi)封裝后的功率密度能做到多少？散熱瓶頸是哪里？量產(chǎn)貼片膠導(dǎo)熱率較高是多少呀？

散熱瓶頸基本在散熱板連接方式與散熱板設(shè)計(jì)方面。目前善仁無壓燒結(jié)銀的導(dǎo)熱率可以做到270瓦，有壓做到300瓦以上。

9、散熱的材料或基體是否可以用石墨替代？在熱導(dǎo)率，散熱率，導(dǎo)電性和CTE會(huì)不會(huì)是一個(gè)突破點(diǎn)？

暫時(shí)不能用石墨取代，因?yàn)閮烧呔Ц癫煌５巧虡I(yè)化還需要進(jìn)一步探討。

10、麻煩問一下封裝打線用鍍鈀銅好還是鋁線好？

需從模塊的產(chǎn)品、性能定位來考量。總體上說肯定是銅帶好，這就需要用到善仁的GVF9000系列燒結(jié)銀焊盤來保護(hù)芯片。

11、研發(fā)中的To grant 的產(chǎn)品，模塊是燒結(jié)在散熱器上？此項(xiàng)是主要考慮散熱還是疲勞可靠性？

我們有在進(jìn)行封裝模塊燒結(jié)的技術(shù)儲(chǔ)備，主要是從產(chǎn)品性能上進(jìn)行考慮。

12、我們講SiC是指襯底SiC嗎，還是外延SiC也算？

這是一個(gè)寬泛的概念，但在模塊封裝話題中，我們提的SiC大多是指切割好的SiC Die芯片。

13、碳化硅封裝類型哪些？

傳統(tǒng)的分立器件封裝（TO-247, TO-263, TO-252）；傳統(tǒng)的模塊封裝（HPD, ED3, EASY 2B）；新型的轉(zhuǎn)模封裝（Pcell, DCM, DSC等）。

14、SiN, AMB陶瓷基板結(jié)構(gòu)中，表面附銅厚度，比如0.3，0.4，0.8，應(yīng)該依據(jù)什么條件選擇？

這個(gè)需要根據(jù)具體模塊應(yīng)用的需求進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。

15、想問一下車規(guī)級芯片需要通過哪些認(rèn)證?

從定義上看‘車規(guī)級芯片’包括所有在汽車內(nèi)使用到的芯片。我們公司從從事的主要是指功率芯片，包括Si IGBT、 SiC MOSFET芯片等。車規(guī)級芯片認(rèn)證流程長：一款芯片大概需要2年左右時(shí)間完成車規(guī)級認(rèn)證，進(jìn)入車企采購鏈后一般擁有5-10年的供貨周期。車規(guī)級芯片需通過AEC-Q認(rèn)證，需適應(yīng)-40℃到-150℃的*溫度，高振動(dòng)、多粉塵、有電磁干擾。

16、SLC基板使用高導(dǎo)熱樹脂作為絕緣介質(zhì)， 其在高溫高濕下的長期使用可靠性可以滿足高壓H3TRB的要求嗎？

SLC基板使用的是有機(jī)高分子聚合物作為絕緣介質(zhì)，在基板中起主要絕緣作用，由于采用的是聚酰亞胺或液晶類高分子等材料，其耐熱和耐濕性能還是很不錯(cuò)的，結(jié)合高密度低吸水率的DP樹脂封裝的形式，比有傳統(tǒng)的有機(jī)硅凝膠封裝更具可靠性和技術(shù)優(yōu)勢，因此，是能滿足高壓H3TRB要求的。

17、想問一下，SLC封裝技術(shù)相比于燒結(jié)技術(shù)哪一種會(huì)更適用于商業(yè)化，或者說這兩種的區(qū)別？SLC封裝技術(shù)目的是為了解決什么難題？

SLC封裝技術(shù)是采用一體化金屬基板以及高密度的DP樹脂封裝的一種封裝形式，善仁燒結(jié)銀技術(shù)是一種較為可靠的互連技術(shù)，目前來說，主流是納米銀燒結(jié)技術(shù)，而納米銅燒結(jié)技術(shù)商業(yè)化的很少，市場幾乎不可見；嚴(yán)格來說，SLC封裝技術(shù)中的芯片等也可以采用燒結(jié)技術(shù)，兩者并不沖突和矛盾，一個(gè)是封裝模式，一個(gè)是互連技術(shù)，是兩個(gè)不同的維度。SLC封裝技術(shù)的目的主要還是為了提高中壓模塊的耐熱沖擊性和功率循環(huán)能力，提高模塊的可靠性和使用壽命。

18、IBM基板中的BT樹脂，和BT樹脂中的雙馬來酰亞胺是不是國產(chǎn)化率都很低？

目前來說IMB基板的絕緣層采用的一般是PI或者是液晶高分子，也有其他的絕緣性較高的材料，各個(gè)公司加工的基板都有自身特點(diǎn)。如單純從樹脂材料的層面上來看，樹脂還是有國產(chǎn)化的，但是如何應(yīng)用在IMB基板上，還需要走比較長的路。這需要基板制造商和模塊封裝企業(yè)的長期磨合。

19、請問DP樹脂主要是哪一類的樹脂？IMB基板的市場用量有多大？

DP樹脂英文全稱為Direct Potting，實(shí)質(zhì)上是一種高粘度低膨脹系數(shù)的環(huán)氧灌封樹脂。經(jīng)過我們國外產(chǎn)品的分析，樹脂組分主要是分子結(jié)構(gòu)剛性較大的環(huán)氧樹脂和無機(jī)礦物填料，固化劑采用的是改性胺和無機(jī)礦物填料，其玻璃溫度較高。目前來說，采用SLC封裝技術(shù)及IMB基板主要是日系企業(yè)比較多，歐美還是較執(zhí)著于傳統(tǒng)灌膠灌封的形式。但是隨著碳化硅芯片在電動(dòng)汽車及新能源領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)大，采用IMB基板封裝的技術(shù)應(yīng)該會(huì)更加成熟，應(yīng)用范圍更為大。

20、善仁新材能否提供功率器件用燒結(jié)銀全參數(shù)測試業(yè)務(wù)？

善仁新材作為全球燒結(jié)銀的領(lǐng)航者，建設(shè)有研發(fā)中心、檢測中心；在實(shí)驗(yàn)室里面具有測試導(dǎo)電，導(dǎo)熱，推拉力，高低溫，雙85，鹽霧等測試設(shè)備。

21、高低溫的承受極限是多少? 有參數(shù)嗎?

SLC封裝技術(shù)也是我公司研發(fā)中心首次進(jìn)行技術(shù)嘗試，因此前期測試也比較慎重，對SiC技術(shù)封裝的模塊也是只做了初步的測試，特別是溫度循環(huán)測試，只是進(jìn)行了-40℃~125℃的較為保守的測試，未進(jìn)行極限測試，因此暫時(shí)沒辦法提供該模塊的承受極限是多少，相信等我們后期多輪測試后會(huì)可以取得相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，請一起期待吧

22、高低溫的承受極限是多少? 有參數(shù)嗎?

IMB英文全稱為Insulated metal baseplate，是一種又高分子材料為絕緣的基板，包括下銅層和上銅電路層，并不包含陶瓷；AMB英文全稱為Active metal Brazing，是指活性金屬釬焊陶瓷襯板，AMB襯板是相對于DBC襯板而言的。兩者是不相同的。采用IMB基板封裝可以取代AMB或DBC陶瓷襯板，實(shí)現(xiàn)封裝絕緣的一體化，提高模塊的耐溫度沖擊能力和可靠性。