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功率半导体器件封装技术 朱正宇 等 编 专业科技 文轩网
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功率半导体器件封装技术
本书作者团队既包含数十年行业经验的技术大咖,又有中科院微电子所高级工程师,以及高校教授,可以说是强强联合。从内容上,目前市场上关于功率半导体封装书的书大都是汇编类型,所列举的内容主要来自一线工程或操作人员,内容大多是阐述过程和结果,缺少深入的原理解析和分析。我们的《功率半导体器件封装技术》一书在过程原理上分析比较透彻,告诉了读者材料怎么选择,工艺如何设定和优化,封装设计方面不仅说明白了设计准则,也提供了透彻的设计思路。在功率模块章节,详细介绍了三种功率模块的结构和过程并做对比归纳;同时,对于当前的热点,汽车半导体单独一章阐述了汽车半导体封装产品的质量体系和要求,并归纳总结了汽车半导体产品实现的思路,标准和方法。由此推广到整个传统封装技术层面,并就当前国家层面的航天等特殊行业对封装的要求和特点进行了阐述。
本书主要阐述了功率半导体器件封装技术的发展历程及其涉及的材料、工艺、质量控制和产品认证等方面的基本原理和方法。同时对功率半导体器件的电性能测试、失效分析、产品设计、仿真应力分析和功率模块的封装技术做了较为系统的分析和阐述,也对第三代宽禁带功率半导体器件的封装技术及应用于特殊场景(如汽车和航天领域)的功率器件封装技术及质量要求进行了综述。通过对本书的学习,读者能够了解和掌握功率半导体器件的封装技术和质量要求,由此展开并理解各种封装技术的目的、特点和应用场合,从而深刻理解功率半导体器件的封装实现过程及其重要性。本书可作为各大专院校微电子、集成电路及半导体封装专业开设封装课程的规划教材和教辅用书,也可供工程技术人员及半导体封装从业人员参考。
无
序前言致谢第章 功率半导体封装的定义和分类1.1 半导体的封装1.2 功率半导体器件的定义1.3 功率半导体发展简史1.4 半导体材料的发展参考文献第章 功率半导体器件的封装特点2.1 分立器件的封装2.2 功率模块的封装2.2.1 功率模块封装结构2.2.2 智能功率模块2.2.3 功率电子模块2.2.4 大功率灌胶类模块2.2.5 双面散热功率模块2.2.6 功率模块封装相关技术参考文献第章 典型的功率封装过程3.1 基本流程3.2 划片3.2.1 贴膜3.2.2 胶膜选择3.2.3 特殊的胶膜3.2.4 硅的材料特性3.2.5 晶圆切割3.2.6 划片的工艺3.2.7 晶圆划片工艺的重要质量缺陷3.2.8 激光划片3.2.9 超声波切割3.3 装片3.3.1 胶联装片3.3.2 装片常见问题分析3.3.3 焊料装片3.3.3.1 焊料装片的过程和原理3.3.3.2 焊丝焊料的装片过程3.3.3.3 温度曲线的设置3.3.4 共晶焊接3.3.5 银烧结3.4 内互联键合3.4.1 超声波压焊原理3.4.2 金/铜线键合3.4.3 金/铜线键合的常见失效机理3.4.4 铝线键合之超声波冷压焊3.4.4.1 焊接参数响应分析3.4.4.2 焊接材料质量分析3.4.5 不同材料之间的焊接冶金特性综述3.4.6 内互联焊接质量的控制3.5 塑封3.6 电镀3.7 打标和切筋成形参考文献第章 功率器件的测试和常见不良分析4.1 功率器件的电特性测试4.1.1 MOSFET产品的静态参数测试4.1.2 动态参数测试4.1.2.1 击穿特性4.1.2.2 热阻4.1.2.3 栅电荷测试4.1.2.4 结电容测试4.1.2.5 双脉冲测试4.1.2.6 极限能力测试4.2 晶圆(CP)测试4.3 封装成品测试(FT)4.4 系统级测试(SLT)4.5 功率器件的失效分析4.5.1 封装缺陷与失效的研究方法论4.5.2 引发失效的负载类型4.5.3 封装过程缺陷的分类4.5.4 封装体失效的分类4.5.5 加速失效的因素4.6 可靠性测试参考文献第章 功率器件的封装设计5.1 材料和结构设计5.1.1 引脚宽度设计5.1.2 框架引脚整形设计5.1.3 框架内部设计5.1.4 框架外部设计5.1.5 封装体设计5.2 封装工艺设计5.2.1 封装内互联工艺设计原则5.2.2 装片工艺设计一般规则5.2.3 键合工艺设计一般规则5.2.4 塑封工艺设计5.2.5 切筋打弯工艺设计5.3 封装的散热设计参考文献第章 功率封装的仿真技术6.1 仿真的基本原理6.2 功率封装的应力仿真6.3 功率封装的热仿真6.4 功率封装的可靠性加载仿真参考文献第章 功率模块的封装7.1 功率模块的工艺特点及其发展7.2 典型的功率模块封装工艺7.3 模块封装的关键工艺7.3.1 银烧结7.3.2 粗铜线键合7.3.3 植PIN7.3.4 端子焊接第章 车规级半导体器件封装特点及要求8.1 IATF 16949:2016及汽车生产体系工具8.2 汽车半导体封装生产的特点8.3 汽车半导体产品的8.4 汽车功率模块的8.5 ISO 26262介绍参考文献第章 第三代宽禁带功率半导体封装9.1 第三代宽禁带半导体的定义及介绍9.2 SiC的特质及晶圆制备9.3 GaN的特质及晶圆制备9.4 第三代宽禁带功率半导体器件的封装9.5 第三代宽禁带功率半导体器件的应用第章 特种封装/宇航级封装10.1 特种封装概述10.2 特种封装工艺10.3 特种封装常见的封装失效10.4 特种封装可靠性问题10.5 特种封装未来发展参考文献附录 半导体术语中英文对照
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