直面IGBT模塊封裝壁壘：難點(diǎn)在于高可靠性

近幾年，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，作為新能源汽車內(nèi)用控制器的主要成本構(gòu)成器件IGBT也迎來(lái)了爆發(fā)，預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到522億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率近20%。然而，從設(shè)計(jì)及制造維度來(lái)看，縱觀全球車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，目前差不多70%的市場(chǎng)份額都被歐、美，日等國(guó)刮分。國(guó)內(nèi)的IGBT設(shè)計(jì)及制造能力發(fā)展卻參差不齊，當(dāng)然其中也不乏有跟得上腳步，不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，并從中獲得自身價(jià)值和自我突破的民族企業(yè)，深圳福英達(dá)就是其中一例。

什么是車規(guī)級(jí)IGBT封裝？其定義是一種專門用于新能源汽車領(lǐng)域的電力電子器件。它具有高效能、高可靠性、耐高溫和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，是新能源汽車和傳統(tǒng)汽車中極為關(guān)鍵的元件之一。由于汽車工作環(huán)境惡劣，并可能面臨強(qiáng)振動(dòng)條件，對(duì)于車規(guī)級(jí)IGBT而言，在溫度沖擊、溫度循環(huán)、功率循環(huán)、耐溫性能等要求標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)高于工業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)。IGBT封裝從芯片來(lái)料到封裝完成主要經(jīng)過(guò)以下工藝：絲網(wǎng)印刷-自動(dòng)貼片-真空回流焊接-超聲波清洗-缺陷檢測(cè)（X光）-自動(dòng)引線鍵合-激光打標(biāo)-殼體塑封-功率端子鍵合-殼體灌膠與固化-端子成形-功能測(cè)試，每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)相較于其他的工藝技術(shù)，其技術(shù)難度系數(shù)都是相當(dāng)高的。

尤其是IGBT模塊，其高可靠性設(shè)計(jì)和封裝工藝控制就是技術(shù)難點(diǎn)。IGBT模塊具有使用時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，汽車級(jí)模塊的使用時(shí)間可達(dá)15年。因此在封裝過(guò)程中，模塊對(duì)產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量穩(wěn)定性要求非常高。高可靠性設(shè)計(jì)需要考慮材料匹配、高效散熱、低寄生參數(shù)、高集成度等因素。封裝工藝控制還包括低空洞率焊接/燒結(jié)、高可靠互連、ESD防護(hù)、老化篩選等環(huán)節(jié)。除模塊技術(shù)之外，車載的電子元件故障也是常見(jiàn)的技術(shù)難題，研究發(fā)現(xiàn)，造成車載電子元件故障的原因有一部分是來(lái)自于“焊接缺陷”。常見(jiàn)的焊接缺陷如：空洞、枕頭缺陷、不潤(rùn)濕開(kāi)路、枝晶生長(zhǎng)、開(kāi)裂和翹曲等。

上述所說(shuō)的技術(shù)難點(diǎn)無(wú)非都是圍繞高可靠性來(lái)展開(kāi)的，如何保障ＩＧＢＴ封裝的高可靠性，福英達(dá)敢為人先，勇于創(chuàng)新，始終走在中國(guó)民族品牌的前列，用技術(shù)說(shuō)話，I can Do it!，新推出的SAC高可靠焊料（FHR-209）就可以全方位的解決IGBT封裝過(guò)程中的高可靠性的難題：

該產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.良好的高低溫度循環(huán)沖擊可靠性，熔點(diǎn)在214-225°C，與SAC305熔點(diǎn)接近；

2.良好的剪切強(qiáng)度,粘接推力，其剪切力大于SAC305的推力；

3.空洞率極低，空洞率<10%；

4.良好的潤(rùn)濕性能；

5.ＴＳ＠５００次循環(huán)后，焊點(diǎn)正常，未出現(xiàn)裂紋等。

具體參數(shù)指標(biāo)可詳看：

走進(jìn)福英達(dá)：

福英達(dá)公司是一家微電子與半導(dǎo)體封裝合金焊料方案提供商，國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，工信部電子行業(yè)焊錫粉標(biāo)準(zhǔn)制定主導(dǎo)單位，深圳市“專精特新”企業(yè)和國(guó)家專精特新“小巨人”企業(yè)，自1997年以來(lái)專注于微電子與半導(dǎo)體封裝合金焊料行業(yè)。產(chǎn)品包括錫膏、錫膠及合金焊粉等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于微電子與半導(dǎo)體封裝的各個(gè)領(lǐng)域。已得到全球SMT電子化學(xué)品、微光電和半導(dǎo)體封裝制造商的普遍認(rèn)可。福英達(dá)公司提供從合金焊粉到應(yīng)用產(chǎn)品的完整產(chǎn)品線，是全球唯一可制造T2-T10全尺寸超微合金焊粉的電子級(jí)封裝材料制造商。