DTS+TCB預(yù)燒結(jié)銀焊盤工藝提高功率器件通流能力和功率循環(huán)能力
在新能源汽車、5G通訊、光伏儲(chǔ)能等終端應(yīng)用的發(fā)展下,SiC/GaN等第三代半導(dǎo)體材料水漲船高,成為時(shí)下火爆的發(fā)展領(lǐng)域之一。
可實(shí)現(xiàn)高可靠、高導(dǎo)電的連接的需求,很多Tier 1的控制器公司和Tier 2功率模組制造商,在汽車模組中均或多或少的采用該燒結(jié)銀DTS技術(shù),
在成型技術(shù)也相當(dāng)困難,由于電鍍銀是局部鍍銀,相較于全鍍,部分鍍銀技術(shù)很難,做模具,且放置芯片處用局部銀,一個(gè)導(dǎo)線架搭兩個(gè)芯片,芯片局部銀,其他引線框架用鎳鈀金,材料差異對(duì)引線框架制作是很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
眾所周知,在單管封裝中,影響器件Rth(j-c)熱阻的主要是芯片、焊料和基板。SiC芯片材料的導(dǎo)熱率為370W/(m.K),遠(yuǎn)IGBT的Si(124W/(m.K)),甚至超過(guò)金屬鋁(220W/(m.K)),與Lead Frame的銅(390 W/(m.K))非常接近。而一般焊料的導(dǎo)熱率才60 W/(m.K)左右,典型厚度在50-100um,所占整個(gè)器件內(nèi)部Rth(j-c)熱阻之權(quán)重,是不言而喻的。
單管封裝中引入擴(kuò)散焊“Diffusion Soldering”,省了芯片與lead frame之間的焊料,優(yōu)化了器件熱阻。以1200V/30mOhm的SiC MOSFET單管為例,基于GVF預(yù)燒結(jié)銀焊片,相比當(dāng)前焊接版的TO247-3/4L,可降低約25%的穩(wěn)態(tài)熱阻Rth(j-c),和約45%的瞬態(tài)熱阻。
SHAREX的預(yù)燒結(jié)銀焊片GVF9800(DTS+TCB(Die Top System +Thick Cu Bonding)是結(jié)合了燒結(jié)銀,銅箔和其他材料的一種復(fù)合材料,由以下四個(gè)部分組成:具有鍵合功能的銅箔;預(yù)涂布AS9385系列燒結(jié)銀;燒結(jié)前可選用臨時(shí)固定的膠粘劑;保護(hù)膜或者承載物。