D2PAK封装功率电子器件低空洞率焊接研究

近年来随着新能源和电力电子技术的快速发展,D2PAK封装大功率表贴功率器件高密度贴装于金属基PCB的产品结构开始出现。这种产品的回流焊接,普遍存在的问题是功率器件衬底下的焊接空洞现象,对功率变换器的散热和导电性能是非常不利的。本文研究了锡膏、钢网、焊接表面、焊接温度曲线各相关因素对D2PAK功率器件与铝基板PCB焊接层空洞的影响,并对优化参数进行了验证。     

一种高辐射通量的UVC封装结构研究

本文设计了一种新型UVC LED封装结构,该结构可以有效提升封装器件的外量子阱效率。通过实验测试发现,在UVC芯片相同的前提下,新的UVC LED封装结构的辐射光功率比市场上主流封装结构,测试电流60 mA时的光辐射通量提升22%;测试电流120 mA时的光辐射通量提升35%,同时该封装结构有利于解决陶瓷基板铜杯难电镀的生产瓶颈,提升UVC陶瓷基板的生产效率,降低UVC LED封装器件成本。     

高压大功率芯片封装的散热研究与仿真分析

以工作电压为70V、输出电流为9A的高压大功率芯片TO-3封装结构为例，首先基于热分析软件Flo THERM建立三维封装模型，并对该封装模型的热特性进行了仿真分析。其次，针对不同基板材料、不同封装外壳材料等情况开展对比分析研究。最后研究封装体的温度随粘结层厚度、功率以及基板厚度的变化，得到一个散热较优的封装方案。仿真验证结果表明，基板材料和封装外壳的热导率越高，其散热效果越好，随着粘结层厚度以及芯片功率的增加，芯片的温度逐渐升高，随着基板厚度的增加，芯片温度降低，当基板材料为铜、封装外壳为BeO，粘结层为AuSn20时，散热效果最佳。     

底部涂层技术对镀银基板LED封装光源的性能影响

为了提高LED封装光源的抗硫化和发光性能,基于传统的镀银基板LED封装光源技术设计了一种底部涂覆的结构,实验探究其对LED封装器件的性能影响.结果表明:采用底部涂层技术制造镀银基板封装光源可有效提升产品的发光性能,同时产品的抗硫化能力和可靠性有一定的加强,对实际生产有一定的应用价值.     

无压低温烧结纳米银封装电力电子器件的进展与思考

无压低温银烧结技术是高功率密度SiC器件的无铅化关键互连技术,对SiC功率模块的可靠性提升具有重要的意义。针对典型Si基功率模块封装连接工艺及其可靠性,阐述了当前无压低温纳米银烧封装技术的进展与思考:(1)讨论了电力电子器件封装连接可靠性的典型风险和原因;(2)介绍了无压低温连接技术的最新发展;(3)基于Si基典型功率模块封装向高可靠SiC功率模块转变过程中在封装结构和材料方面的需求,阐述了无压低温银烧结技术在引线型、平面型和双面冷却功率模块封装方面的进展;(4)提出无压低温银烧结技术当前有待解决的技术难题。     

塑封半导体器件特殊封装缺陷的声学扫描检测

随着塑封器件质量与可靠性的提升,塑封器件在航空、航天、军用领域的应用越来越广泛。但是封装缺陷是塑封半导体器件常见的可靠性问题。声学扫描检测技术是一种基于超声波反射成像的无损检测技术,可以有效的检测塑封器件各类封装缺陷。简要介绍了塑封半导体器件内部材料、界面分层缺陷及相关失效机理,并基于裸露散热基板的塑封器件、无键合引线的塑封器件和BGA封装塑封器件的声学扫描检测实例,对声学扫描检测技术在塑封器件内部缺陷检测方面的应用进行了深入分析探讨,通过对比国军标和美军标的相关判据,对部分特殊的封装缺陷提出了合适的参考判据和检测依据。     

SiC、Si、混合功率模块封装对比评估与失效分析

随着SiC器件在新能源发电、电动汽车等领域的快速发展,对定制化、高可靠SiC功率模块的需求日益迫切。然而,现有SiC功率模块大多沿用Si模块的封装技术,存在寄生电感大等问题,无法适应SiC器件的高速开关能力,难以充分发挥SiC器件的优越性能。该文梳理了功率模块的材料选型准则,以及封装工艺方法,给出了自主封装功率模块的测试流程。针对全Si、混合、全SiC功率模块,基于相同的封装技术和测试方法,对比研究了3种功率模块的动态性能和温敏特性,为不同应用需求下的器件选型提供参考。针对全SiC半桥功率模块,提出了开关损耗的数学模型,并利用实验结果验证了其有效性。此外,结合功率模块的大量故障案例建立了数学模型,分析封装失效的机理,为下一代SiC功率模块的封装集成研究提供了有益的经验和思路。     

高效散热型COB LED日光灯

在分析LED日光灯各种技术方案的基础上,采用COB工艺,以小功率芯片直接封装在铝基板上,减少了LED器件的结构热阻和接触热阻,研制成高效散热型COB LED日光灯,提高了光效和照度.与贴片LED日光灯相比,除上述优点外还增加了均匀性和降低了成本,应用到公交车上取得了很好的节能效果.     

功率模块封装的电–热–力多目标优化设计

随着功率模块的广泛应用和宽禁带器件的快速发展,功率半导体领域急需低感、低热阻和高可靠的功率模块封装理论和方法。针对功率模块内电–热–力的多物理场耦合规律,从电–热、热–力耦合的角度,提出寄生电感、结–壳热阻、功率循环和温度循环寿命的量化表征方法,揭示寄生电感、热阻和可靠性之间的相互制约关系,提出功率模块封装的多目标优化设计方法,并利用快速非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)进行求解,获得该多目标优化问题的Pareto前沿解。然后,详细分析焊料、陶瓷、基板等常用封装材料对功率模块性能的影响,并获得功率模块封装材料的参数最优配合关系,为功率模块的封装设计提供了新的理论方法。     

2018年第8期“电力电子器件散热与封装”专辑征文启事

<正>本刊拟将2018年第8期辟为"电力电子器件散热与封装"专辑。专题征文范围包括:①电力电子器件封装的有限元模型与多物理场耦合分析;②电力电子器件封装的关键工艺;③电力电子模块的绝缘管理、热管理与电磁管理;④电力电子器件封装可靠性与失效研究;⑤电力电子模块的测试技术与评价方法;⑥针对宽禁带功率半导体的高压、高温、高开关速度的新型封装技术;⑦电力     

2018年第8期“电力电子器件散热与封装”专辑征文启事

正本刊拟将2018年第8期辟为"电力电子器件散热与封装"专辑。专题征文范围包括:①电力电子器件封装的有限元模型与多物理场耦合分析;②电力电子器件封装的关键工艺;③电力电子模块的绝缘管理、热管理与电磁管理;④电力电子器件封装可靠性与失效研究;⑤电力电子模块的测试技术与评价方法;⑥针对宽禁带功率半导体的高压、高温、高开关速度的新型封装技术;⑦电力     

高功率LED散热基板发展趋势

LED发展，散热是关键。随着LED材料技术的不断突破．LED的封装技术也随之改变，从早期单芯片的炮弹型封装逐渐发展成扁平化、大面积式的多芯片封装模块，其工作电流由早期的低功率LED，进展到目前的1／3至1A左右的高功率LED，散热问题日益凸显。本文作者立足高功率LED散热研究，给我们介绍了高功率LED散热基板的发展趋势。[编者按]     

碳化硅功率器件封装关键技术综述及展望

碳化硅(silicon carbide,SiC)功率器件作为一种宽禁带器件,具有耐高压、高温,导通电阻低,开关速度快等优点。如何充分发挥碳化硅器件的这些优势性能则给封装技术带来了新的挑战:传统封装杂散电感参数较大,难以匹配器件的快速开关特性;器件高温工作时,封装可靠性降低;以及模块的多功能集成封装与高功率密度需求等。针对上述挑战,论文分析传统封装结构中杂散电感参数大的根本原因,并对国内外的现有低寄生电感封装方式进行分类对比;罗列比较现有提高封装高温可靠性的材料和制作工艺,如芯片连接材料与技术;最后,讨论现有多功能集成封装方法,介绍多种先进散热方法。在前面综述的基础上,结合电力电子的发展趋势,对SiC器件封装技术进行归纳和展望。     

国外固态功率控制器概况

文章介绍了国外固态功率控制器的工作原理、封装结构和主要产品,并对这种新型器件的性能参数和技术现状进行了分析和对比,根据其技术发展现状和产品特点说明了其应用场合。     

GaN功率开关器件的产业发展动态

氮化镓(GaN)功率电子器件具有优异的电学特性,在高速、高温和大功率领域具有十分广阔的应用前景,满足下一代功率管理系统对高效节能、小型化和智能化的需求。P型栅和Cascode结构的常关型GaN器件已逐步实现产业化,但鉴于这两种器件结构本身存在的缺点,常关型GaN MOSFET器件方案备受关注。目前,GaN功率开关器件主要朝高频化发展,封装形式从直插型(TO)封装向贴片式(QFN)封装演变,为进一步消除寄生效应对器件高速开关特性造成的不良影响,驱动和功率器件集成的GaN功率集成电路(IC)技术被采用,单片集成的全GaN功率IC是未来的发展方向。     

双马来酰亚胺树脂体系在封装基板上的应用

介绍了半导体IC封装技术和封装基板的技术发展需求,阐述了双马来酰亚胺树脂的改性方法及其在封装基板上的应用,分析了三菱瓦斯化学公司的双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT树脂)材料封装基板的特性,结果表明,该树脂可满足封装领域的技术要求,应用前景广阔.     

第三届电工技术前沿问题学术论坛征文通知

一、会议主题1.新型功率器件和电力电子集成技术(1)SIC器件和宽禁带器件(2)高频磁元件和集成磁技术(3)功率电路封装技术(4)EMI/EMC技术(5)标准化、模块化技术(6)电力电子系统集成理论     

用于电动和混合动力交通工具的功率模块

为了开发新的电动和混合动力驱动交通工具需要的功率半导体模块，要有新的模块集成和封装解决方案。文章介绍了SKiM功率模块，是采用无基板压接触点的模块，确保了出色的热循环能力和低的热阻。     

封装基板向更小尺寸发展

传统的IC封装是采用导线框架作为IC导通线路与支撑IC的载具。随着IC封装技术的发展,引脚数量的增多、布线密度的增大、基板层数的增多,传统QFP等封装形式的发展受到限制。90年代中期以BGA、CSP为代表的新型IC封装形式问世,IC封装基板IC封装基亦随之产生。当前,在刚性封装基板中其尖端技术主要表现在刚性CSP和倒装芯片型封装基板中。MCP和SiP已开始用于CSP基板中。对于CSP封装尺寸,日本有的封装基板生产厂在这两种封装基板的大生产方面,目前已经可制作3mm×3mm至16mm×16mm范围封装基板。它们的引脚数量在300个左右。它们在生产的BGA封装基板尺寸,现在主流制品在20mm×20mm至27mm×27mm范围。目前少量生产的最先进的封装基板,其导线宽(L)/导线间距(S)为30μm/30μm。随着今后电路图形的更加微细化,L/S将会在不久发展为25μm/25μm。采用半加成法生产的L/S为15μm/15μm的封装基板的也在研发之中。     

富士电机联手赛米控 两大全球巨头合力为工业驱动器市场提供电力电子器件

纽伦堡，2008年11月7日，占据全球IGBT模块第三大市场份额的全球领先功率半导体器件制造商日本富士电机电子技术有限公司（资料来源：2008年全球功率半导体分立器件和模块市场研究，IMS- Research）与享有37%的二极管和可控硅模块市场份额且在功率半导体模块封装技术领域领先的德国赛米控国际有限公司，（＂2008年