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深圳市福和大自动化有限公司
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采用纳米银烧结将Mo柱、SiC芯片和Cu柱连接到基板上。相比合金焊料，烧结银导热性能优异，有助于降低芯片连接层的热阻。可在两侧基板表面分别连接热沉进行双面散热。该双面散热封装模块的结壳热阻只有0.17℃/W，封装耗散功率密度**过200W/cm2，而同电压等级的CreeXHV-9模块的结壳热阻为0.468℃/W，表明该双面散热封装具有明显的热性能优势。为进一步优化双面散热封装器件的热性能，提出了柔性印刷电路板互连的平面封装结构，采用Cu-Mo-Cu(CMC)复合金属块满足绝缘要求。柔性PCB板既可以作为芯片上较小特征的互连，还可以代替传统的母线，缩短功率模块的电气回路长度减小寄生电感。IGBT自动化设备通过真空回流焊接确保了贴片的可靠连接和高质量的焊接效果。广东静态测试无功老化测试设备
半导体技术的进步较大地促进了电力电子器件的发展和应用。过去几十年里，在摩尔定律的“魔咒”下，半导体芯片尺寸不断减小，使得在同样的空间体积内可以集成更多的芯片，实现更多的功能和更强大的处理能力，为进一步提高功率密度提供了可能。另一方面，芯片尺寸的缩小也增加了芯片散热热阻，降低了热容，使得芯片结温升高，结温波动更加明显，影响功率模块的可靠性。功率半导体作为电力电子系统的主要组成部分，已经普遍应用到生活、交通、电力、工业控制、航空航天、舰船等领域。广东静态测试无功老化测试设备IGBT自动化设备的动态测试能够辅助故障诊断和故障排除。
芯片背面可通过焊层与DBC基板连接。芯片封装上下两个外表面均为平面，可在两侧分别连接热沉进行冷却。研究表明，器件功率损失在5~300W范围内时，与键合线连接的单面液冷相比，嵌入式封装双面液冷热阻可降低45%~60%。且随着冷却流体流速的增加，散热效果更加明显。因此，使用嵌入式功率芯片封装的双面液体对流散热是改善功率半导体器件散热的可行且有效方案。与常规芯片封装相反，将芯片正面连接在DBC上，芯片背面通过铜夹引出，即可实现芯片的倒装封装，实现芯片两个表面散热。
IGBT模块封装的流程大致如下：X-ray空洞检测，需要检测在敢接过程中出现的气泡情况，即空洞，空洞的存在将会严重影响器件的热阻和散热效率，以致出现过温、烧坏等问题。一般汽车IGBT模块要求空洞率低于1%；接下来是wire bonding工艺，用金属线将die和DBC键合，使用较多的是铝线，其他常用的包括铜线、铜带、铝带；中间会有一系列的外观检测、静态测试，过程中有问题的模块直接报废；重复以上工序将DBC焊接和键合到铜底板上，然后是灌胶、封壳、激光打码等工序；出厂前会做功能测试，包括电气性能的动态测试、绝缘测试、反偏测试等等。IGBT自动化设备在封装过程中减少了人工操作的错误风险。
芯片下表面焊接连接，上表面采用载银硅树脂连接，以进一步降低热机械应力。栅较端子与聚酰亚胺柔性电路板连接。通过空气实现散热器与环境间的电气绝缘。芯片两侧的基板表面为翅片状热沉的连接提供了平台，可使用介电流体(如空气)进行冷却，该PCoB双面风冷模块具有与液冷等效的散热性能。研究表明，采用该封装的1200V/50ASiC肖特基二极管在空气流速为15CFM的条件下测试得到模块结到环境的热阻只为0.5℃/W。在没有散热措施时，结到环境的热阻也低于5℃/W。而对于类似大小的芯片，采用25mil的AlN陶瓷基板和12mil的镀镍铜底板封装的传统功率模块的结壳热阻已达到约0.4℃/W。将该模块通过导热脂连接在液冷散热板上，结到冷却液体的热阻为0.6~1℃/W。表明该PCoB双面空冷模块具有与传统液冷模块相当的热性能。IGBT自动化设备通过老化检验，能够验证产品的可靠性和稳定性。广东静态测试无功老化测试设备
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封装结构双面散热：随着器件功率密度的不断提高，器件封装的热管理变得愈加关键。基于上述总结与分析，优化器件封装散热路径是解决高压大电流高功率密度条件下功率器件散热、降低芯片结温的有效方案。键合线连接器件无法将芯片上表面作为散热通路，采用无键合线封装，充分利用芯片上表面进行散热，热量从芯片上下表面两个路径传递，可增强器件的散热能力，降低芯片结温，提高器件的热性能。为利用芯片上表面散热，研究人员提出了press-pack封装方法，该方法利用压力接触取代键合线和焊料，可降低杂散电感且具有更高的可靠性。该封装使器件具有双面散热的能力。广东静态测试无功老化测试设备