表貼式功率MOSFET封裝技術(shù)研究.pdf

1、表貼式功率MOSFET是表面組裝電路中最重要的電子元件之一。隨著電子制造業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,小型化、微型化的半導(dǎo)體器件已越來越成為現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn),各半導(dǎo)體器件生產(chǎn)企業(yè)對(duì)功率分立器件的新型封裝結(jié)構(gòu)的研究開發(fā)也越來越重視。由于電子產(chǎn)品的需求以及能效要求的不斷提高,中國(guó)功率器件市場(chǎng)一直保持較快的發(fā)展速度,對(duì)表面貼裝器件的需求也越來越迫切,該類器件的研發(fā)已成為當(dāng)務(wù)之急。本課題來源于中國(guó)振華集團(tuán)永光電子有限公司表貼式功率MOSFE

2、T封裝技術(shù)研究及應(yīng)用項(xiàng)目。課題研究的目的是對(duì)表貼式功率MOSFET封裝技術(shù)進(jìn)行研究并應(yīng)用于生產(chǎn),最終替代國(guó)外同型號(hào)產(chǎn)品。本論文正是針對(duì)上述問題,以1N60型表貼式功率MOSFET的封裝技術(shù)為主要的研究對(duì)象,在深入分析封裝及使用的失效機(jī)理基礎(chǔ)上,找出影響產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的關(guān)鍵問題,對(duì)材料、封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝問題作了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容為:1.詳細(xì)研究了粘片空洞對(duì)器件熱性能的影響。粘片采用軟焊料粘片工藝,所存在的主要問題是粘片空洞。

3、一定面積的空洞存在,容易使粘片區(qū)產(chǎn)生較大的接觸電阻,從而產(chǎn)生局部高溫,導(dǎo)致器件受過熱應(yīng)力的作用失效。為解決這一問題,研究采用導(dǎo)流槽新技術(shù)來減少空洞。2.詳細(xì)研究了器件焊線(鍵合)過程對(duì)器件的損傷及其失效機(jī)理。焊線采用了冷超聲鋁絲楔焊工藝技術(shù),其主要難點(diǎn)是預(yù)防彈坑。彈坑是在鍵合過程中造成鋁層下的半導(dǎo)體材質(zhì)受損而留下的小洞,直接導(dǎo)致MOSFET被物理擊穿而失效。經(jīng)過多次對(duì)失效器件的分析,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致彈坑出現(xiàn)的各種因素,因此,研究提出焊線工藝彈坑