燒結銀、SiC碳化硅、功率器件封裝問題總結

1、SiC模塊是采用殼封還是塑封？塑封是否為未來車規級大規模生產的趨勢？

殼封和塑封都將會繼續被采用，用戶可根據需求，綜合成本及收益后進行選擇；轉模塑封型模塊會是大規模生產的趨勢之一。

2、請教目前實際應用碳化硅、氮化鎵的功率器件時， 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銀。

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

燒結銀材料是善仁新材自己開發的，預獨立的自主知識產權，生產設備是公司自己搭建的，燒結工藝可以和我們的客戶一起抓取數據；激光納米銀涂層工藝用于納米銀漿，固化速度可以在0.5秒內完成，用于功率器件的燒結銀用激光燒結工藝目前還不穩定，業界仍在探索中。

4、請問汽車用碳化硅功率模塊發展前景怎么樣？

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年中都會保持持續高速發展。

5、銀-銅顆粒混合燒結漿料在功率模塊封裝是否有應用前景？

這種燒結材料需要全程需要氮氣保護，綜合成本也不低，需要尚需要進行具體實驗驗證，我們還是推薦用燒結銀。

6、SIC/GAN目前在新能源汽車特別是快充這塊的應用如何，性價比何時能達到大規模產業化的條件呢？

性價比已達到大規模產業化的條件；目前行業在利用規模效應，進一步降低這兩種材料制成的功率半導體的成本。

7、關于銀燒結、銅燒結，質量控制關鍵的因素是什么？是否有可能合金燒結？

關鍵因素在于工藝的設計參數，比如壓力，溫度，時間，升溫速率，保溫時間，氣氛保護等，以及批量生產的穩定性；善仁新材也在布局下一代燒結材料。

8、目前行業內封裝后的功率密度能做到多少？散熱瓶頸是哪里？量產貼片膠導熱率較高是多少呀？

散熱瓶頸基本在散熱板連接方式與散熱板設計方面。目前善仁無壓燒結銀的導熱率可以做到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？在熱導率，散熱率，導電性和CTE會不會是一個突破點？

暫時不能用石墨取代，因為兩者晶格不同。但是商業化還需要進一步探討。

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系列燒結銀焊盤來保護芯片。

11、研發中的To grant 的產品，模塊是燒結在散熱器上？此項是主要考慮散熱還是疲勞可靠性？

我們有在進行封裝模塊燒結的技術儲備，主要是從產品性能上進行考慮。

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？

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

14、SiN, AMB陶瓷基板結構中，表面附銅厚度，比如0.3，0.4，0.8，應該依據什么條件選擇？

這個需要根據具體模塊應用的需求進行選擇設計。

15、想問一下車規級芯片需要通過哪些認證?

從定義上看‘車規級芯片’包括所有在汽車內使用到的芯片。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。車規級芯片認證流程長：一款芯片大概需要2年左右時間完成車規級認證，進入車企采購鏈后一般擁有5-10年的供貨周期。車規級芯片需通過AEC-Q認證，需適應-40℃到-150℃的*溫度，高振動、多粉塵、有電磁干擾。

16、SLC基板使用高導熱樹脂作為絕緣介質， 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基板使用的是有機高分子聚合物作為絕緣介質，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的，結合高密度低吸水率的DP樹脂封裝的形式，比有傳統的有機硅凝膠封裝更具可靠性和技術優勢，因此，是能滿足高壓H3TRB要求的。

17、想問一下，SLC封裝技術相比于燒結技術哪一種會更適用于商業化，或者說這兩種的區別？SLC封裝技術目的是為了解決什么難題？

SLC封裝技術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，善仁燒結銀技術是一種較為可靠的互連技術，目前來說，主流是納米銀燒結技術，而納米銅燒結技術商業化的很少，市場幾乎不可見；嚴格來說，SLC封裝技術中的芯片等也可以采用燒結技術，兩者并不沖突和矛盾，一個是封裝模式，一個是互連技術，是兩個不同的維度。SLC封裝技術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，各個公司加工的基板都有自身特點。如單純從樹脂材料的層面上來看，樹脂還是有國產化的，但是如何應用在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，實質上是一種高粘度低膨脹系數的環氧灌封樹脂。經過我們國外產品的分析，樹脂組分主要是分子結構剛性較大的環氧樹脂和無機礦物填料，固化劑采用的是改性胺和無機礦物填料，其玻璃溫度較高。目前來說，采用SLC封裝技術及IMB基板主要是日系企業比較多，歐美還是較執著于傳統灌膠灌封的形式。但是隨著碳化硅芯片在電動汽車及新能源領域的應用擴大，采用IMB基板封裝的技術應該會更加成熟，應用范圍更為大。

20、善仁新材能否提供功率器件用燒結銀全參數測試業務？

善仁新材作為全球燒結銀的領航者，建設有研發中心、檢測中心；在實驗室里面具有測試導電，導熱，推拉力，高低溫，雙85，鹽霧等測試設備。

21、高低溫的承受極限是多少? 有參數嗎?

SLC封裝技術也是我公司研發中心首次進行技術嘗試，因此前期測試也比較慎重，對SiC技術封裝的模塊也是只做了初步的測試，特別是溫度循環測試，只是進行了-40℃~125℃的較為保守的測試，未進行極限測試，因此暫時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可以取得相關的技術參數，請一起期待吧

22、高低溫的承受極限是多少? 有參數嗎?

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，實現封裝絕緣的一體化，提高模塊的耐溫度沖擊能力和可靠性。