功率半導體封裝技術

功率半導體器件廣泛應用於消費電子、工業、通信、計算機、汽車電子等領域，
目前也逐漸應用於軌道交通、智能電網、新能源汽車等戰略性新興產業。
本書著重闡述功率半導體器件的封裝技術、測試技術、仿真技術、
封裝材料應用，以及可靠性試驗與失效分析等方面的內容。
本書共10章，主要內容包括功率半導體封裝概述、功率半導體封裝設計、功率半導體封裝工藝、
IGBT封裝工藝、新型功率半導體封裝技術、功率器件的測試技術、功率半導體封裝的可靠性試驗、
功率半導體封裝的失效分析、功率半導體封裝材料、功率半導體封裝的發展趨勢與挑戰。

虞國良

通富微電子公司高級工程師，中國半導體行業協會集成電路分會副秘書長、
SEMI CHINA封測委員會委員，第十八屆電子封裝國際會議技術委員會聯合主席。
曾任中國半導體行業協會封裝分會副秘書長。
曾負責02專項有10多項，並獲得了國家、行業和省市的多項獎勵。

目錄

第1章 功率半導體封裝概述
1.1　概述
1.1.1 功率半導體器件概述
1.1.2 功率半導體發展歷程[2-6]
1.2　功率半導體封裝
1.2.1 功率半導體封裝的特點
1.2.2 分立功率器件封裝
1.2.3 功率半導體模塊封裝
1.2.4 功率集成電路封裝
1.3　功率半導體器件的市場和應用
1.4　小結
參考文獻
第2章 功率半導體封裝設計
2.1　功率半導體封裝設計概述
2.1.1 封裝設計
2.1.2 建模和仿真
2.2　電學設計
2.2.1 寄生參數簡介
2.2.2 功率半導體封裝寄生參數
2.2.3 功率器件封裝電學建模及仿真
2.3　熱設計
2.3.1 傳熱理論基礎
2.3.2 熱阻
2.3.3 常見功率半導體器件的冷卻方法
2.3.4 熱仿真及優化設計
2.4　熱機械設計
2.4.1 應力分析
2.4.2 熱機械仿真
2.5　電熱力耦合設計
2.6　小結
參考文獻
第3章 功率半導體封裝工藝
3.1　功率半導體器件主要封裝外形
3.2　功率半導體器件典型封裝工藝
3.2.1 圓片減薄
3.2.2 貼片
3.2.3 劃片
3.2.4 裝片
3.2.5 鍵合
3.2.6 塑封
3.2.7 塑封後固化
3.2.8 去飛邊
3.2.9 電鍍
3.2.10 打印
3.2.11 切筋成形
第4章 IGBT封裝工藝
4.1　IGBT器件封裝結構
4.2　IGBT器件封裝工藝
4.2.1 芯片配組
4.2.2 芯片焊接
4.2.3 芯片焊層空洞檢測
4.2.4 鍵合
4.2.5 子單元焊接
4.2.6 外殼安裝
4.2.7 矽凝膠灌封
4.2.8 電極折彎
4.2.9 IGBT例行試驗
參考文獻
第5章 新型功率半導體封裝技術
5.1　SiC功率半導體器件的封裝技術
5.1.1 SiC功率半導體器件主要封裝外形及特點
5.1.2 SiC功率半導體器件封裝關鍵工藝
5.2　GaN功率半導體器件的封裝技術
5.2.1 GaN功率半導體器件主要封裝外形及封裝特點
5.2.2 GaN功率半導體器件封裝關鍵工藝
第6章 功率器件的測試技術
6.1　測試概述
6.2　測試標準
6.3　參數測試
6.3.1 靜態參數測試
6.3.2 動態參數
6.3.3 絕緣測試
6.4　電性能抽樣測試及抽樣標準
6.5　測試數據分析
第7章 功率半導體封裝的可靠性試驗
7.1　概述
7.1.1 可靠性試驗的目的
7.1.2 可靠性試驗的分類
7.1.3 可靠性試驗的應用
7.2　環境類試驗
7.2.1 濕氣敏感等級試驗與預處理試驗
7.2.2 溫度循環試驗
7.2.3 高壓蒸煮試驗
7.2.4 高溫高濕試驗
7.2.5 高溫儲存試驗
7.2.6 低溫儲存試驗
7.2.7 高速老化試驗
7.3　壽命類試驗
7.3.1 高溫反偏試驗
7.3.2 電耐久試驗
7.3.3 間歇壽命試驗
7.3.4 高溫壽命試驗
7.4　其他試驗
7.4.1 可焊性試驗
7.4.2 耐溶性試驗
7.4.3 耐火性試驗
7.5　產品的工程試驗方法
第8章 功率半導體封裝的失效分析
8.1　概述
8.1.1 封裝失效分析的目的和應用
8.1.2 封裝失效機理
8.2　失效分析方法
8.2.1 電性能分析
8.2.2 無損分析
8.2.3 有損分析
8.3　封裝失效的主要影響因素
8.3.1 工作環境
8.3.2 封裝應力
8.4　失效分析方案設計與實例
8.4.1 失效分析方案設計
8.4.2 失效分析實例
8.5　小結
參考文獻
第9章 功率半導體封裝材料
9.1　功率半導體封裝材料的關鍵性質
9.1.1 力學性能
9.1.2 熱學性能
9.1.3 電學性能
9.1.4 理化性能
9.2　塑封材料
9.2.1 環氧塑封料
9.2.2 矽凝膠封裝材料
9.2.3 模塊外殼與蓋板材料
9.3　芯片粘接材料
9.3.1 银浆
9.3.2 錫焊料
9.3.3 納米銀燒結材料
9.4　基板材料
9.4.1 陶瓷基板概述及特性
9.4.2 直接鍍銅陶瓷基板
9.4.3 直接覆銅陶瓷基板
9.4.4 活性釬焊陶瓷基板
9.5　鍵合材料
9.5.1 鋁線
9.5.2 鋁帶
9.5.3 鋁包銅線
9.5.4 銅片
9.5.5 金線
9.6　電鍍材料
9.7　小結
參考文獻
第10章 功率半導體封裝的發展趨勢與挑戰
10.1　高電學性能
10.1.1 增強電磁抗干擾性與電磁兼容性
10.1.2 降低封裝寄生電阻和寄生電感
10.2　高散熱性能
10.2.1 改進封裝結構
10.2.2 改進封裝材料
10.2.3 改進冷卻方法
10.3　高可靠性
10.4　小型化
10.4.1 壓接式封裝
10.4.2 緊湊型封裝
10.5　高功率密度
10.6　低成本
10.7　集成化和智能化
10.8　寬禁帶半導體時代
10.8.1 SiC、GaN器件
10.8.2 超寬禁帶半導體材料器件
10.9　小結
參考文獻