DTS+TCB預(yù)燒結(jié)銀焊片工藝提高功率器件通流能力和功率循環(huán)能力
在新能源汽車骆捧、5G通訊、光伏儲(chǔ)能等終端應(yīng)用的發(fā)展下髓绽，SiC/GaN等第三代半導(dǎo)體材料水漲船高敛苇，成為時(shí)下火爆的發(fā)展領(lǐng)域之一。終端應(yīng)用市場對(duì)于高效率顺呕、高功率密度枫攀、節(jié)能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求日益增強(qiáng)，與此同時(shí)株茶，各國能效標(biāo)準(zhǔn)也不斷演進(jìn)来涨，在此背景下，SiC憑借耐高溫启盛、開關(guān)更快蹦掐、導(dǎo)熱更好、低阻抗驰徊、更穩(wěn)定等出色特性笤闯，正在不同的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱堕阔。
新型SiC芯片可用IPM棍厂、TPAK方式封裝，以應(yīng)用于電動(dòng)車逆變器SiC導(dǎo)線架技術(shù)為例超陆，導(dǎo)線架Copper Clip和SiC芯片連接采用燒結(jié)銀AS9385連接技術(shù)牺弹，可實(shí)現(xiàn)高可靠、高導(dǎo)電的連接的需求时呀，很多Tier 1的控制器公司和Tier 2功率模組制造商张漂，在汽車模組中均或多或少的采用該燒結(jié)銀技術(shù)，目前燒結(jié)銀技術(shù)主要用于對(duì)可靠性和散熱高要求的市場谨娜，在引線框架制作上除了要提供高可靠度的鍍銀品質(zhì)以符合燒結(jié)銀的搭接技術(shù)以外航攒，由于燒結(jié)銀的膜厚只有20um-50um，不像傳統(tǒng)的錫膏搭接方式可通過錫膏量的調(diào)整補(bǔ)正搭接面平整度不佳造成的搭接問題趴梢，燒結(jié)銀的搭接技術(shù)對(duì)于搭接處的公共平面度要求公差只有20um漠畜，對(duì)于這種復(fù)雜的折彎成型式技術(shù)是一大挑戰(zhàn)币他。
在成型技術(shù)也相當(dāng)困難，由于電鍍銀是局部鍍銀憔狞，相較于全鍍蝴悉，部分鍍銀技術(shù)很難，必須做模具瘾敢，且放置芯片處用局部銀拍冠，一個(gè)導(dǎo)線架搭兩個(gè)芯片，芯片必須局部銀簇抵，其他引線框架必須用鎳鈀金庆杜，材料差異對(duì)引線框架制作是很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
眾所周知碟摆，在單管封裝中欣福，影響器件Rth(j-c)熱阻的主要是芯片、焊料和基板焦履。SiC芯片材料的導(dǎo)熱率為370W/(m.K)拓劝，遠(yuǎn)高于IGBT的Si(124W/(m.K))，甚至超過金屬鋁(220W/(m.K))嘉裤，與Lead Frame的銅(390 W/(m.K))非常接近郑临。而一般焊料的導(dǎo)熱率才60 W/(m.K)左右，典型厚度在50-100um屑宠，所占整個(gè)器件內(nèi)部Rth(j-c)熱阻之權(quán)重厢洞，是不言而喻的。所以典奉，單管封裝中引入擴(kuò)散焊“Diffusion Soldering”躺翻，省了芯片與lead frame之間的焊料，優(yōu)化了器件熱阻卫玖。以1200V/30mOhm的SiC MOSFET單管為例公你，基于GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片，相比當(dāng)前焊接版的TO247-3/4L假瞬，可降低約25%的穩(wěn)態(tài)熱阻Rth(j-c)陕靠，和約45%的瞬態(tài)熱阻。
目前脱茉，客戶存的最大痛點(diǎn)是鍵合時(shí)良率低剪芥，善仁新材推出的預(yù)燒結(jié)焊片優(yōu)勢是：提高芯片的通流能力和功率循環(huán)能力，保護(hù)芯片以實(shí)現(xiàn)高良率的銅線鍵合琴许。
功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心税肪，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等∫嫘郑可分為功率IC和功率分立器件兩大類签财，二者集成為功率模塊（包含MOSFET/IGBT模塊、IPM模塊偏塞、PIM模塊）唱蒸。隨著電力電子模塊的功率密度、工作溫度及其對(duì)可靠性的要求越來越高灸叼，當(dāng)前的封裝材料已經(jīng)達(dá)到了應(yīng)用極限神汹。
善仁新材的GVF9700無壓預(yù)燒結(jié)焊盤和GVF9800有壓預(yù)燒結(jié)焊盤，為客戶帶來多重便利古今，包括無需印刷屁魏、點(diǎn)膠或干燥，GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片工藝（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding）可以將銅鍵合線和燒結(jié)工藝很好結(jié)合在一起捉腥，同時(shí)具有較高的靈活性氓拼，可以同時(shí)讓多個(gè)鍵合線連接在預(yù)燒結(jié)焊盤上來進(jìn)行頂部連接。
GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding）不僅能顯著提高芯片連接的導(dǎo)電性抵碟、導(dǎo)熱性桃漾，以及芯片連接的可靠性，并對(duì)整個(gè)模塊的性能進(jìn)行優(yōu)化拟逮，還能幫助客戶提高生產(chǎn)率撬统，降低芯片的破損率，加速新一代電力電子模塊的上市時(shí)間敦迄。
GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding））能夠?qū)㈦娏﹄娮幽K的使用壽命延長50多倍恋追，并確保芯片的載流容量提高50%以上。
使用了GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片使器件結(jié)溫可以超過200°C罚屋。因此苦囱，GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片可以大幅降低功率限額，或者在確保電流相同的情況下縮小芯片尺寸脾猛，從而降低電力成本撕彤。
SHAREX的預(yù)燒結(jié)銀焊片GVF9800（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding）是結(jié)合了燒結(jié)銀，銅箔和其他材料的一種復(fù)合材料尖滚，由以下四個(gè)部分組成：具有鍵合功能的銅箔喉刘；預(yù)涂布AS9385系列燒結(jié)銀；燒結(jié)前可選用臨時(shí)固定的膠粘劑漆弄；保護(hù)膜或者承載物。
GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding）和金造锅，銀撼唾，銅表面剪切強(qiáng)度都很大。
GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding）的使用方法為：Pick & Place哥蔚；
GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片（DTS+TCB（Die Top System +Thick Cu Bonding）可以廣泛用于：Die Attach, Die Top Attach, Spacer Attach等倒谷。
采用了GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片的Diffusion Soldering（擴(kuò)散焊）技術(shù)蛛蒙。簡而言之，就是在特定溫度和壓力條件下渤愁，使得SiC芯片的背面金屬牵祟，與Lead Frame表面金屬產(chǎn)生原子的相互擴(kuò)散，形成可靠的冶金連接抖格，以釜底抽薪之勢诺苹，一舉省去中間焊料，所謂大道至簡雹拄、惟精惟一收奔，惟GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片。一言以蔽之：采用了GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片時(shí)滓玖，降低器件穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱阻坪哄，同時(shí)提高器件可靠性。
在能源效率新時(shí)代势篡，SiC開始加速滲透電動(dòng)汽車翩肌、光伏儲(chǔ)能、電動(dòng)車充電樁禁悠、PFC/開關(guān)電源摧阅、軌道交通、變頻器等應(yīng)用場景绷蹲，接下來將逐步打開更大的發(fā)展空間棒卷。

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