功率半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)

目錄
序
前言
致謝
第章功率半導(dǎo)體封裝的定義和分類1
1.1半導(dǎo)體的封裝1
1.2功率半導(dǎo)體器件的定義3
1.3功率半導(dǎo)體發(fā)展簡史4
1.4半導(dǎo)體材料的發(fā)展6
參考文獻(xiàn)8
第章功率半導(dǎo)體器件的封裝特點(diǎn)9
2.1分立器件的封裝9
2.2功率模塊的封裝12
2.2.1功率模塊封裝結(jié)構(gòu)12
2.2.2智能功率模塊14
2.2.3功率電子模塊15
2.2.4大功率灌膠類模塊16
2.2.5雙面散熱功率模塊16
2.2.6功率模塊封裝相關(guān)技術(shù)16
參考文獻(xiàn)19
第章典型的功率封裝過程20
3.1基本流程20
3.2劃片20
3.2.1貼膜21
3.2.2膠膜選擇22
3.2.3特殊的膠膜23
3.2.4硅的材料特性25
3.2.5晶圓切割26
3.2.6劃片的工藝27
3.2.7晶圓劃片工藝的重要質(zhì)量缺陷29
3.2.8激光劃片30
3.2.9超聲波切割32
3.3裝片33
3.3.1膠聯(lián)裝片 34
3.3.2裝片常見問題分析37
3.3.3焊料裝片41
3.3.3.1焊料裝片的過程和原理41
3.3.3.2焊絲焊料的裝片過程46
3.3.3.3溫度曲線的設(shè)置48
3.3.4共晶焊接49
3.3.5銀燒結(jié)54
3.4內(nèi)互聯(lián)鍵合 59
3.4.1超聲波壓焊原理60
3.4.2金/銅線鍵合61
3.4.3金/銅線鍵合的常見失效機(jī)理72
3.4.4鋁線鍵合之超聲波冷壓焊73
3.4.4.1焊接參數(shù)響應(yīng)分析74
3.4.4.2焊接材料質(zhì)量分析76
3.4.5不同材料之間的焊接冶金特性綜述82
3.4.6內(nèi)互聯(lián)焊接質(zhì)量的控制85
3.5塑封90
3.6電鍍 93
3.7打標(biāo)和切筋成形97
參考文獻(xiàn)99
第章功率器件的測試和常見不良分析100
4.1功率器件的電特性測試100
4.1.1MOSFET產(chǎn)品的靜態(tài)參數(shù)測試100
4.1.2動(dòng)態(tài)參數(shù)測試103
4.1.2.1擊穿特性103
4.1.2.2熱阻103
4.1.2.3柵電荷測試105
4.1.2.4結(jié)電容測試106
4.1.2.5雙脈沖測試107
4.1.2.6極限能力測試109
4.2晶圓（CP）測試111
4.3封裝成品測試（FT）113
4.4系統(tǒng)級測試（SLT）115
4.5功率器件的失效分析116
4.5.1封裝缺陷與失效的研究方法論 117
4.5.2引發(fā)失效的負(fù)載類型118
4.5.3封裝過程缺陷的分類118
4.5.4封裝體失效的分類123
4.5.5加速失效的因素125
4.6可靠性測試125
參考文獻(xiàn)129
第章功率器件的封裝設(shè)計(jì)131
5.1材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)131
5.1.1引腳寬度設(shè)計(jì)131
5.1.2框架引腳整形設(shè)計(jì)132
5.1.3框架內(nèi)部設(shè)計(jì)132
5.1.4框架外部設(shè)計(jì)135
5.1.5封裝體設(shè)計(jì)137
5.2封裝工藝設(shè)計(jì)139
5.2.1封裝內(nèi)互聯(lián)工藝設(shè)計(jì)原則139
5.2.2裝片工藝設(shè)計(jì)一般規(guī)則140
5.2.3鍵合工藝設(shè)計(jì)一般規(guī)則141
5.2.4塑封工藝設(shè)計(jì)145
5.2.5切筋打彎工藝設(shè)計(jì)146
5.3封裝的散熱設(shè)計(jì)146
參考文獻(xiàn)150
第章功率封裝的仿真技術(shù)151
6.1仿真的基本原理151
6.2功率封裝的應(yīng)力仿真152
6.3功率封裝的熱仿真156
6.4功率封裝的可靠性加載仿真157
參考文獻(xiàn)161
第章功率模塊的封裝162
7.1功率模塊的工藝特點(diǎn)及其發(fā)展162
7.2典型的功率模塊封裝工藝164
7.3模塊封裝的關(guān)鍵工藝170
7.3.1銀燒結(jié)171
7.3.2粗銅線鍵合172
7.3.3植PIN174
7.3.4端子焊接176
第章車規(guī)級半導(dǎo)體器件封裝特點(diǎn)及要求178
8.1IATF 16949：2016及汽車生產(chǎn)體系工具179
8.2汽車半導(dǎo)體封裝生產(chǎn)的特點(diǎn)186
8.3汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的品質(zhì)認(rèn)證187
8.4汽車功率模塊的品質(zhì)認(rèn)證191
8.5ISO 26262介紹193
參考文獻(xiàn)194
第章第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體封裝195
9.1第三代寬禁帶半導(dǎo)體的定義及介紹195
9.2SiC的特質(zhì)及晶圓制備196
9.3GaN的特質(zhì)及晶圓制備198
9.4第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件的封裝200
9.5第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用201
第章特種封裝/宇航級封裝204
10.1特種封裝概述204
10.2特種封裝工藝206
10.3特種封裝常見的封裝失效210
10.4特種封裝可靠性問題213
10.5特種封裝未來發(fā)展217
參考文獻(xiàn)221
附錄半導(dǎo)體術(shù)語中英文對照222