核心提示：高温封装技术与锡膏清洗剂介绍,在进行芯片正面连接时可用铜线替代铝线，消除了键合线与 DBC 铜层之间的热膨胀系数差异，极大地提高模块工作的可靠性。此外，铝带、铜带连接工艺因其更大的截流能力、更好的功率循环以及散热能力，也有望为碳化硅提供更佳的解决方案。
今天小编为大家带来一篇关于高温封装技术与锡膏清洗剂介绍~
一、高温封装技术在进行芯片正面连接时可用铜线替代铝线，消除了键合线与 DBC 铜层之间的热膨胀系数差异，极大地提高模块工作的可靠性。此外，铝带、铜带连接工艺因其更大的截流能力、更好的功率循环以及散热能力，也有望为碳化硅提供更佳的解决方案。图 11 所示分别为铜键合线、铜带连接方式。
锡片或锡膏常用于芯片和 DBC 板的连接，焊接技术非常成熟而且简单，通过调整焊锡成分比例，改进锡膏印刷技术，真空焊接减小空洞率，添加还原气体等可实现极高质量的焊接工艺。但焊锡热导率较低(~50W/(m?K))，且会随温度变化等，并不适宜 SiC 器件在高温下工作。此外，焊锡层的可靠性问题也是模块失效的一大原因。烧结银连接技术凭借其极高的热导率(~200W/(m?K))，低烧结温度，高熔点等优势，有望取代焊锡成为 SiC 器件的新型连接方法[38-39]。银烧结工艺通常是将银粉与有机溶剂混合成银焊膏，再印刷到基板上，通过预热除去有机溶剂，然后加压烧结实现芯片和基板的连接。为降低烧结温度，一种方法是增大烧结中施加的压力，这增加了相应的设备成本，而且容易造成芯片损坏；另一种方法是减小银颗粒的体积如采用纳米银颗粒，但颗粒加工成本高，所以很多研究继续针对微米银颗粒进行研究以得到合适的烧结温度、压力、时间参数来现更加理想的烧结效果。图 12 给出了一些典型的焊锡和烧结材料的热导率和工作温度对比图。
此外，为确保碳化硅器件稳定工作，陶瓷基板和金属底板也需要具备良好的高温可靠性。表 2、3分别给出了目前常用的一些基板绝缘材料和底板材料，其中：λ 为热导率；α为热膨胀系数；R为挠曲强度；ρ 为密度。λ 越高，散热效果越好，α 则影响了封装在高温工作时不同层材料之间的热应力大小，不同材料间α 差异越大，材料层间热应力就越高，可靠性越低。所以提高λ值 、α 值和碳化硅材料(3.7ppm/K)相近的材料是提高封装可靠性和关键所在。
如表2 所示，Al2O3 具有成本低，机械强度高等优点，是目前z常用的绝缘材料，但λ 值低，α值明显偏大，不适合碳化硅的高温工作。AlN λ值高，α 值接近 SiC 材料，成本合适，是目前较为理想的碳化硅器件的基板材料。BeO 虽然 λ 值高，但其强毒性则限制了其应用。Si3N4 α 值z接近 SiC材料，而且 R 值大，在热循环中更不容易断裂，也是一种适合碳化硅器件高温工作的绝缘材料，但其λ值较低，而且成本很高，限制了其广泛的应用。为提高陶瓷基板覆铜层的可靠性，覆铝陶瓷板(DBA)以及活性金属钎焊(active metal brazing，AMB)等工艺也受到人们越来越多的关注。如表 3所示，Cu 作为底板材料热导率z高，但其与基板之间热膨胀系数相差较大。Al 作为底板，成本低，还可显著降低整体重量，但在热导率和热膨胀系数匹配方面均表现较差。Cu基合金如 Cu/Mo，Cu/W，Cu/C 等在热导率和热膨胀系数方面性能均较为优越，但其密度和成本均较高。AlSiC 的成本，密度，热膨胀系数均十分理想，但缺点在于热导率较低。具体使用情况需要结合实际情况综合决定。综上可以看出，材料是保证碳化硅器件高温可靠工作的根本。而在实际设计过程是，考虑多方面综合因素寻找z合适的材料也是器件封装设计中的一大难点所在。
二、锡膏清洗：
合明科技专注精密电子清洗技术20多年，是SMT贴装/DIP封装，功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物，合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多（测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；。水基系列产品，精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端，包括有水基清洗剂和半水基清洗剂，碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在，在同等的清洗力的情况下，合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。
