高精度外壳组装兼容设备生产

BeO的热导率虽与AlN相当，但热膨胀系数过高，且BeO粉体有毒性，吸入人体后会导致慢性铍肺病，世界上大多数国家早已停止使用BeO。相比而言，AlN陶瓷基板具有高的导热性（理论值319W/(m·K))与Si等半导体材料较匹配的热导率、宽的操作温度（工作温度范围和耐高温方面）和优良的绝缘性能，在大功率电力半导体模块、智能功率组件、汽车电子、高密度封装载板和发光二极管（LED）等方面有很好的发展前景，是先进集成电路陶瓷基板重要的材料之一。AlN基板金属化技术主要有厚膜法（TFC）、薄膜法（DPC）、直接覆铜法（DBC）及活性金属钎焊法（AMB）等方法。动态测试IGBT自动化设备可精确测量器件的开关速度和损耗。高精度外壳组装兼容设备生产

4种AlN基板可靠性测试（冷热冲击）：对4种AlN覆铜基板循环进行冷热冲击热循环实验，条件为在-55℃~150℃，每个温度保温30min，5s内完成到155℃温度转换，循环次数为100cycles、500cycles、1000cycles、1500cycles。可得AMB法制备的AlN覆铜板耐热冲击次数明显高于其他制备工艺。AlN覆铜板耐热冲击主要的失效模式为金属层剥离和AlN陶瓷基板开裂。对于DPC基板，在200次冷热循环后，金属层与AlN完全剥离，剥离强度为0。AlN厚膜覆铜板，在500次冷热循环后，金属层有局部剥离，剥离强度降为百分之二十。DBC基板在1000次冷热循环后，剥离强度降低了20%，但去除金属层，通过超声波扫描显微镜探测，与铜结合边缘处AlN基板有微裂纹，这是由于金属Cu和AlN的热膨胀系数差别大，两者在高温急速降温过程中，材料内部存在大量的热应力，而导致开裂。AMB基板在1500次冷热循环后，金属层剥离力无下降现象，陶瓷表面无微裂纹。由于金属层与AlN陶瓷之间有刚度较低的活性钎料过渡层，可以避免大量的热应力形成而造成的AlN陶瓷基板微裂纹产生。深圳高精度DBC底板贴装机通过自动化设备，IGBT模块的封装过程更加一致和可控。

基于高压大功率器件封装结构散热方面的考虑，除了在封装结构设计过程中，采用高热导率耐高温封装材料和高温焊料，以及时有效的将芯片的热量传递给其他层封装材料之外，还需要有尽可能多的散热路径，如将芯片上表面的键合线取消，利用芯片上表面的散热通路等。近年来，取消键合线的功率器件封装设计研究与实践也频频见于各种文献资料。这也表示着器件封装的发展趋势。同时需要指出的是，取消键合线封装不仅对于芯片封装散热友好，对于封装的可靠性也具有优势。开发体积紧凑、结构设计简单且具有高效散热能力的封装结构成为未来功率半导体器件封装性能提升的关键。通过对现有功率器件封装方面文献的总结，从器件封装结构散热路径的角度可以将功率器件分为单面散热器件、双面散热器件和多面散热器件。

从单面散热器件封装结构来看，键合线连接类器件封装各层从上至下主要由顶盖、外壳、空气层、灌封剂、键合线(金属带)、芯片、芯片焊料、DBC(DBA)基板、基板焊料和底板组成。键合线连接技术较为成熟、成本低且操作上具有灵活性，被普遍用于芯片电极与功率端子的连接。但键合线连接需要在基板上预留出额外的键合面积用于电流传输，因此降低了功率密度。基板与键合线形成的电流回路也会产生较大的寄生电感、电阻以及更高的开关噪音和功率损耗，加剧芯片温升。动态测试IGBT自动化设备能够评估器件在瞬态工况下的性能。

现有press-pack封装包括直接压力接触和弹性接触两种方式，但都需要大的芯片面积且需要对芯片上层金属化进行特殊设计。SiC芯片面积比硅芯片小，芯片表面常采用铝进行金属化。为实现压力接触，采用被称作“Fuzzbuttons”的柔性微型压针插入到薄的插接体中，以产生均匀的压力分布，并使引入的寄生电感更小。该press-pack夹在两个液冷微通道散热器之间，SiC芯片连接在金属钼底板上。带有“Fuzzbuttons”微型柔性压针的压力接触插接体将SiC芯片的源极和栅极连接到上部基板。该多层结构的上基板将芯片的源极和上部铜板连接，并为栅极驱动器提供栅极和开尔文源极端子。动态测试IGBT自动化设备能够验证器件在不同工况下的性能表现。天津超声波键合机价位

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功率器件封装结构散热设计原则：从器件散热的角度，封装结构设计应当遵循散热路径低热阻、尽可能多散热路径和传热路径上的接触面积尽可能大的原则。这就要求在设计之初，就应考虑到封装材料的选择、散热路径的设计、散热路径上各部件接触界面的面积等。但这些不可避免的增加了封装设计和工艺实现的难度，一种功率器件的封装实践往往是考虑多种因素的折中。从目前国内外对于功率器件的研究和开发现状来看，具备耐高温、多散热路径和大面积连接的封装特征是未来功率器件封装的发展趋势，也是满足未来高压、大功率器件工作性能要求的必然选择。高精度外壳组装兼容设备生产