湖南超声波键合机

基于双基板堆叠和面互连，采用上下双基板堆叠的无键合线平面互连封装。该封装采用Wolfspeed第三代10kVSiCMOSFET芯片构建。芯片焊接在下堆叠基板上，芯片正面电极采用金属Mo柱连接，Mo柱上方连接带有通孔的上堆叠基板。在上堆叠基板的上表面，采用高密度弹簧销端子，将芯片电极连接到PCB母线。Mo柱互连取代键合线连接，提高了机械可靠性，降低了封装杂散电感和电阻。该封装在芯片的两侧均采用平面连接，少部分热量可通过芯片上表面传递给上部堆叠基板，但由于上基板上表面为弹簧端子连接，不利于热量传递，芯片耗散热主要从下堆叠基板散热，使该封装只具有单一散热通路。通过在下堆叠基板底部集成定制的直接射流喷射冷却器，模块结到环境热阻达到0.38℃/W。IGBT自动化设备在生产中起到关键作用，实现了IGBT模块的高效封装。湖南超声波键合机

无键合线单面散热：取消键合线有助于改善器件封装寄生电感和封装可靠性。超紧凑高可靠性SiCMOSFET模块，取消键合线和底板，将芯片直接焊接到基板上，采用铜针取代铝键合线，同时在高导热SiN陶瓷上设计了类似于热扩散器的更厚铜块，具有更好的传热效果。相比Al2O3陶瓷基板的键合线结构，采用Al2O3陶瓷的厚铜块封装模块结壳热阻降低37%，采用SiN陶瓷的厚铜块封装模块结壳热阻降低55%。同时该封装采用新型环氧树脂和银烧结技术，具有高达200℃的高温运行能力。一体化IGBT自动化设备厂家直销IGBT自动化设备的应用使功率半导体模块封装过程更高效和准确。

采用低温银烧结键合(LTB)技术将芯片对称布置在金属基复合(MMC)基板的中心安装孔四周，使模块与热沉间保持良好的电气接触和热接触。芯片正面的功率电极通过高熔点焊料连接到上部MMC基板，两个基板与芯片两个表面紧紧接触，芯片的两侧(芯片烧结层-MMC，芯片层焊料-MMC)均成为散热路径。虽然芯片正面的功率电极取消了键合线，但栅极仍需采用键合线连接。使用硅橡胶成型，使模块易于集成，同时满足爬电和间隙距离要求。该封装技术非常适合于需要冷却的高功耗器件。

微通道散热器采用低温共烧陶瓷(LTCC)制成，由于press-pack封装没有内部绝缘，热沉的引入增大了回路的寄生电感，上下两侧的微通道散热器设计可提供足够的散热能力，同时外形上厚度较薄可降低功率回路的电感。微通道散热器的电气回路和冷却回路分离，可以使用非介电流体进行冷却。虽然LTCC的导热性不如金属和AlN陶瓷好，但仿真结果表明，在总热耗散为60W，采用LTCC微通道热沉水冷散热时，SiC芯片至大结温只为85℃，并联芯片间的至大结温差小于0.9℃，并联芯片的结温分布比较均匀。结到热沉热阻为0.2℃/W，热沉至高温度为73℃，热沉到冷却剂的热阻为0.8℃/W。IGBT自动化设备通过动态测试可以提高产品的可靠性和寿命。

芯片产生的热量会影响载流子迁移率而降低器件性能。此外，高温也会增加封装不同材料间因热膨胀系数不匹配造成的热应力，这将会严重降低器件的可靠性及工作寿命。结温过高将导致器件发生灾难性故障及封装材料因热疲劳和高温加速导致材料退化而造成的故障问题。因此，在非常有限的封装空间内，及时高效的把芯片的耗散热排放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的温度，已成为未来功率器件封装设计过程中需要考虑的重要课题。IGBT自动化设备的动态测试具备实时监测和报警功能。陕西静态测试网带式气氛烤炉

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SiC宽禁带半导体功率器件更高的开关频率，可以降低无源器件的重量，占用的封装体积也更小，因此可以提高功率器件的功率密度，同时SiC器件具有更高的热导率，可以更高效的把芯片耗散热排出。然而，SiC器件越来越高的电压等级和开关速度也给器件封装带来巨大的挑战。目前现有封装技术的不适配是摆在高压SiC器件应用面前的一道屏障。SiC芯片尺寸小，厚度更薄，而电压等级提高，需要特别关注封装中涉及芯片、基板以及输出端子等薄弱点的电气绝缘问题，如10kVSiCMOSFET的芯片厚度只有100μm，平均电场强度达到100kV/mm，而对于1.7kV的SiIGBT，芯片厚度为210μm，而平均电场强度只有8.1kV/mm。湖南超声波键合机