烧结银、SiC碳化硅、功率器件封装问题总结

1、SiC模块是采用壳封还是塑封？塑封是否为未来车规级大规模生产的趋势？

壳封和塑封都将会继续被采用，用户可根据需求，综合成本及收益后进行选择；转模塑封型模块会是大规模生产的趋势之一。

2、请教目前实际应用碳化硅、氮化镓的功率器件时， 常用铝制背式散热器还是TEC散热？

铝制、铜制散热器为主，善仁新材可以提供铝制散热器的烧结银。

3、请问银烧结工艺的材料和设备都是公司自己开发的吗，您对激光纳米银涂层工艺怎么看？

烧结银材料是善仁新材自己开发的，预独立的自主知识产权，生产设备是公司自己搭建的，烧结工艺可以和我们的客户一起抓取数据；激光纳米银涂层工艺用于纳米银浆，固化速度可以在0.5秒内完成，用于功率器件的烧结银用激光烧结工艺目前还不稳定，业界仍在探索中。

4、请问汽车用碳化硅功率模块发展前景怎么样？

在碳中和以及车辆电气化的背景下，车用碳化硅模块在未来的10年中都会保持持续高速发展。

5、银-铜颗粒混合烧结浆料在功率模块封装是否有应用前景？

这种烧结材料需要全程需要氮气保护，综合成本也不低，需要尚需要进行具体实验验证，我们还是推荐用烧结银。

6、SIC/GAN目前在新能源汽车特别是快充这块的应用如何，性价比何时能达到大规模产业化的条件呢？

性价比已达到大规模产业化的条件；目前行业在利用规模效应，进一步降低这两种材料制成的功率半导体的成本。

7、关于银烧结、铜烧结，质量控制关键的因素是什么？是否有可能合金烧结？

关键因素在于工艺的设计参数，比如压力，温度，时间，升温速率，保温时间，气氛保护等，以及批量生产的稳定性；善仁新材也在布局下一代烧结材料。

8、目前行业内封装后的功率密度能做到多少？散热瓶颈是哪里？量产贴片胶导热率较高是多少呀？

散热瓶颈基本在散热板连接方式与散热板设计方面。目前善仁无压烧结银的导热率可以做到270瓦，有压做到300瓦以上。

9、散热的材料或基体是否可以用石墨替代？在热导率，散热率，导电性和CTE会不会是一个突破点？

暂时不能用石墨取代，因为两者晶格不同。但是商业化还需要进一步探讨。

10、麻烦问一下封装打线用镀钯铜好还是铝线好？

需从模块的产品、性能定位来考量。总体上说肯定是铜带好，这就需要用到善仁的GVF9000系列烧结银焊盘来保护芯片。

11、研发中的To grant 的产品，模块是烧结在散热器上？此项是主要考虑散热还是疲劳可靠性？

我们有在进行封装模块烧结的技术储备，主要是从产品性能上进行考虑。

12、我们讲SiC是指衬底SiC吗，还是外延SiC也算？

这是一个宽泛的概念，但在模块封装话题中，我们提的SiC大多是指切割好的SiC Die芯片。

13、碳化硅封装类型哪些？

传统的分立器件封装（TO-247, TO-263, TO-252）；传统的模块封装（HPD, ED3, EASY 2B）；新型的转模封装（Pcell, DCM, DSC等）。

14、SiN, AMB陶瓷基板结构中，表面附铜厚度，比如0.3，0.4，0.8，应该依据什么条件选择？

这个需要根据具体模块应用的需求进行选择设计。

15、想问一下车规级芯片需要通过哪些认证?

从定义上看‘车规级芯片’包括所有在汽车内使用到的芯片。我们公司从从事的主要是指功率芯片，包括Si IGBT、 SiC MOSFET芯片等。车规级芯片认证流程长：一款芯片大概需要2年左右时间完成车规级认证，进入车企采购链后一般拥有5-10年的供货周期。车规级芯片需通过AEC-Q认证，需适应-40℃到-150℃的*温度，高振动、多粉尘、有电磁干扰。

16、SLC基板使用高导热树脂作为绝缘介质， 其在高温高湿下的长期使用可靠性可以满足高压H3TRB的要求吗？

SLC基板使用的是有机高分子聚合物作为绝缘介质，在基板中起主要绝缘作用，由于采用的是聚酰亚胺或液晶类高分子等材料，其耐热和耐湿性能还是很不错的，结合高密度低吸水率的DP树脂封装的形式，比有传统的有机硅凝胶封装更具可靠性和技术优势，因此，是能满足高压H3TRB要求的。

17、想问一下，SLC封装技术相比于烧结技术哪一种会更适用于商业化，或者说这两种的区别？SLC封装技术目的是为了解决什么难题？

SLC封装技术是采用一体化金属基板以及高密度的DP树脂封装的一种封装形式，善仁烧结银技术是一种较为可靠的互连技术，目前来说，主流是纳米银烧结技术，而纳米铜烧结技术商业化的很少，市场几乎不可见；严格来说，SLC封装技术中的芯片等也可以采用烧结技术，两者并不冲突和矛盾，一个是封装模式，一个是互连技术，是两个不同的维度。SLC封装技术的目的主要还是为了提高中压模块的耐热冲击性和功率循环能力，提高模块的可靠性和使用寿命。

18、IBM基板中的BT树脂，和BT树脂中的双马来酰亚胺是不是国产化率都很低？

目前来说IMB基板的绝缘层采用的一般是PI或者是液晶高分子，也有其他的绝缘性较高的材料，各个公司加工的基板都有自身特点。如单纯从树脂材料的层面上来看，树脂还是有国产化的，但是如何应用在IMB基板上，还需要走比较长的路。这需要基板制造商和模块封装企业的长期磨合。

19、请问DP树脂主要是哪一类的树脂？IMB基板的市场用量有多大？

DP树脂英文全称为Direct Potting，实质上是一种高粘度低膨胀系数的环氧灌封树脂。经过我们国外产品的分析，树脂组分主要是分子结构刚性较大的环氧树脂和无机矿物填料，固化剂采用的是改性胺和无机矿物填料，其玻璃温度较高。目前来说，采用SLC封装技术及IMB基板主要是日系企业比较多，欧美还是较执着于传统灌胶灌封的形式。但是随着碳化硅芯片在电动汽车及新能源领域的应用扩大，采用IMB基板封装的技术应该会更加成熟，应用范围更为大。

20、善仁新材能否提供功率器件用烧结银全参数测试业务？

善仁新材作为全球烧结银的领航者，建设有研发中心、检测中心；在实验室里面具有测试导电，导热，推拉力，高低温，双85，盐雾等测试设备。

21、高低温的承受极限是多少? 有参数吗?

SLC封装技术也是我公司研发中心首次进行技术尝试，因此前期测试也比较慎重，对SiC技术封装的模块也是只做了初步的测试，特别是温度循环测试，只是进行了-40℃~125℃的较为保守的测试，未进行极限测试，因此暂时没办法提供该模块的承受极限是多少，相信等我们后期多轮测试后会可以取得相关的技术参数，请一起期待吧

22、高低温的承受极限是多少? 有参数吗?

IMB英文全称为Insulated metal baseplate，是一种又高分子材料为绝缘的基板，包括下铜层和上铜电路层，并不包含陶瓷；AMB英文全称为Active metal Brazing，是指活性金属钎焊陶瓷衬板，AMB衬板是相对于DBC衬板而言的。两者是不相同的。采用IMB基板封装可以取代AMB或DBC陶瓷衬板，实现封装绝缘的一体化，提高模块的耐温度冲击能力和可靠性。