123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)主要闡述了功率半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)的發(fā)展歷程及其涉及的材料、工藝、質(zhì)量控制和產(chǎn)品認(rèn)證等方面的基本原理和方法。同時(shí)對(duì)功率半導(dǎo)體器件的電性能測(cè)試、失效分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真應(yīng)力分析和功率模塊的封裝技術(shù)做了較為系統(tǒng)的分析和闡述，也對(duì)第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件的封裝技術(shù)及應(yīng)用于特殊場(chǎng)景（如汽車和航天領(lǐng)域）的功率器件封裝技術(shù)及質(zhì)量要求進(jìn)行了綜述。通過(guò)對(duì)本書(shū)的學(xué)習(xí)，讀者能夠了解和掌握功率半導(dǎo)體器件的封裝技術(shù)和質(zhì)量要求，由此展開(kāi)并理解各種封裝技術(shù)的目的、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，從而深刻理解功率半導(dǎo)體器件的封裝實(shí)現(xiàn)過(guò)程及其重要性。本書(shū)可作為各大專院校微電子、集成電路及半導(dǎo)體封裝專業(yè)開(kāi)設(shè)封裝課程的規(guī)劃教材和教輔用書(shū)，也可供工程技術(shù)人員及半導(dǎo)體封裝從業(yè)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　本書(shū)作者團(tuán)隊(duì)由長(zhǎng)期工作在半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)及科研研究機(jī)構(gòu)的專業(yè)人士組成，主要成員及簡(jiǎn)介如下：朱正宇，通富微電子股份有限公司總監(jiān)，6 sigma黑帶大師。曾在世界著名半導(dǎo)體公司（三星、仙童、霍尼韋爾公司）任職技術(shù)經(jīng)理等職。。熟悉精通半導(dǎo)體封裝，在內(nèi)互聯(lián)、IGBT、太陽(yáng)能、射頻及SiC模塊等領(lǐng)域發(fā)表多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專利和文章，長(zhǎng)期負(fù)責(zé)功率器件及汽車半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的研發(fā)管理、質(zhì)量改善和精益生產(chǎn)。曾獲2018年南通市紫瑯英才，2019年江海人才。王可，中國(guó)科學(xué)院微電子所高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事材料、封裝及可靠性相關(guān)的工程和研究工作。主持和參與國(guó)家及省部級(jí)項(xiàng)目十余項(xiàng)，發(fā)表期刊和會(huì)議文章二十余篇、專利二十余項(xiàng)。作為行業(yè)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)制定顧問(wèn)，參與行業(yè)多項(xiàng)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)制定。蔡志匡，南京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，南京郵電大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作處副處長(zhǎng)、集成電路科學(xué)與工程學(xué)院執(zhí)行副院長(zhǎng)。入選江蘇省333高層次人才培養(yǎng)工程、江蘇省六大人才高峰、江蘇省青年科技人才托舉工程。研究方向是集成電路測(cè)試，主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目二十多項(xiàng)，發(fā)表論文四十余篇，申請(qǐng)專利五十多項(xiàng)。肖廣源，投資創(chuàng)建無(wú)錫華友微電子有限公司和上海華友金裕微電子有限公司。主要從事集成電路行業(yè)晶圓、框架以及封裝后的表面處理關(guān)鍵制程，處于細(xì)分行業(yè)領(lǐng)先地位，并獲得相關(guān)專利27項(xiàng)。

圖書(shū)目錄

目錄
序
前言
致謝
第章功率半導(dǎo)體封裝的定義和分類1
1.1半導(dǎo)體的封裝1
1.2功率半導(dǎo)體器件的定義3
1.3功率半導(dǎo)體發(fā)展簡(jiǎn)史4
1.4半導(dǎo)體材料的發(fā)展6
參考文獻(xiàn)8
第章功率半導(dǎo)體器件的封裝特點(diǎn)9
2.1分立器件的封裝9
2.2功率模塊的封裝12
2.2.1功率模塊封裝結(jié)構(gòu)12
2.2.2智能功率模塊14
2.2.3功率電子模塊15
2.2.4大功率灌膠類模塊16
2.2.5雙面散熱功率模塊16
2.2.6功率模塊封裝相關(guān)技術(shù)16
參考文獻(xiàn)19
第章典型的功率封裝過(guò)程20
3.1基本流程20
3.2劃片20
3.2.1貼膜21
3.2.2膠膜選擇22
3.2.3特殊的膠膜23
3.2.4硅的材料特性25
3.2.5晶圓切割26
3.2.6劃片的工藝27
3.2.7晶圓劃片工藝的重要質(zhì)量缺陷29
3.2.8激光劃片30
3.2.9超聲波切割32
3.3裝片33
3.3.1膠聯(lián)裝片 34
3.3.2裝片常見(jiàn)問(wèn)題分析37
3.3.3焊料裝片41
3.3.3.1焊料裝片的過(guò)程和原理41
3.3.3.2焊絲焊料的裝片過(guò)程46
3.3.3.3溫度曲線的設(shè)置48
3.3.4共晶焊接49
3.3.5銀燒結(jié)54
3.4內(nèi)互聯(lián)鍵合 59
3.4.1超聲波壓焊原理60
3.4.2金/銅線鍵合61
3.4.3金/銅線鍵合的常見(jiàn)失效機(jī)理72
3.4.4鋁線鍵合之超聲波冷壓焊73
3.4.4.1焊接參數(shù)響應(yīng)分析74
3.4.4.2焊接材料質(zhì)量分析76
3.4.5不同材料之間的焊接冶金特性綜述82
3.4.6內(nèi)互聯(lián)焊接質(zhì)量的控制85
3.5塑封90
3.6電鍍 93
3.7打標(biāo)和切筋成形97
參考文獻(xiàn)99
第章功率器件的測(cè)試和常見(jiàn)不良分析100
4.1功率器件的電特性測(cè)試100
4.1.1MOSFET產(chǎn)品的靜態(tài)參數(shù)測(cè)試100
4.1.2動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試103
4.1.2.1擊穿特性103
4.1.2.2熱阻103
4.1.2.3柵電荷測(cè)試105
4.1.2.4結(jié)電容測(cè)試106
4.1.2.5雙脈沖測(cè)試107
4.1.2.6極限能力測(cè)試109
4.2晶圓（CP）測(cè)試111
4.3封裝成品測(cè)試（FT）113
4.4系統(tǒng)級(jí)測(cè)試（SLT）115
4.5功率器件的失效分析116
4.5.1封裝缺陷與失效的研究方法論 117
4.5.2引發(fā)失效的負(fù)載類型118
4.5.3封裝過(guò)程缺陷的分類118
4.5.4封裝體失效的分類123
4.5.5加速失效的因素125
4.6可靠性測(cè)試125
參考文獻(xiàn)129
第章功率器件的封裝設(shè)計(jì)131
5.1材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)131
5.1.1引腳寬度設(shè)計(jì)131
5.1.2框架引腳整形設(shè)計(jì)132
5.1.3框架內(nèi)部設(shè)計(jì)132
5.1.4框架外部設(shè)計(jì)135
5.1.5封裝體設(shè)計(jì)137
5.2封裝工藝設(shè)計(jì)139
5.2.1封裝內(nèi)互聯(lián)工藝設(shè)計(jì)原則139
5.2.2裝片工藝設(shè)計(jì)一般規(guī)則140
5.2.3鍵合工藝設(shè)計(jì)一般規(guī)則141
5.2.4塑封工藝設(shè)計(jì)145
5.2.5切筋打彎工藝設(shè)計(jì)146
5.3封裝的散熱設(shè)計(jì)146
參考文獻(xiàn)150
第章功率封裝的仿真技術(shù)151
6.1仿真的基本原理151
6.2功率封裝的應(yīng)力仿真152
6.3功率封裝的熱仿真156
6.4功率封裝的可靠性加載仿真157
參考文獻(xiàn)161
第章功率模塊的封裝162
7.1功率模塊的工藝特點(diǎn)及其發(fā)展162
7.2典型的功率模塊封裝工藝164
7.3模塊封裝的關(guān)鍵工藝170
7.3.1銀燒結(jié)171
7.3.2粗銅線鍵合172
7.3.3植PIN174
7.3.4端子焊接176
第章車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體器件封裝特點(diǎn)及要求178
8.1IATF 16949：2016及汽車生產(chǎn)體系工具179
8.2汽車半導(dǎo)體封裝生產(chǎn)的特點(diǎn)186
8.3汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的品質(zhì)認(rèn)證187
8.4汽車功率模塊的品質(zhì)認(rèn)證191
8.5ISO 26262介紹193
參考文獻(xiàn)194
第章第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體封裝195
9.1第三代寬禁帶半導(dǎo)體的定義及介紹195
9.2SiC的特質(zhì)及晶圓制備196
9.3GaN的特質(zhì)及晶圓制備198
9.4第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件的封裝200
9.5第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用201
第章特種封裝/宇航級(jí)封裝204
10.1特種封裝概述204
10.2特種封裝工藝206
10.3特種封裝常見(jiàn)的封裝失效210
10.4特種封裝可靠性問(wèn)題213
10.5特種封裝未來(lái)發(fā)展217
參考文獻(xiàn)221
附錄半導(dǎo)體術(shù)語(yǔ)中英文對(duì)照222