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富士電機在(zai)6月(yue)14日(ri)舉行的(de)“2020最(zui)尖端封(feng)裝(zhuang)技術(shu)研(yan)(yan)討會(hui)(hui)”的(de)分會(hui)(hui)“EV與HEV時代功率電子的(de)最(zui)新技術(shu)動向”上(shang)發表(biao)演講，介紹了該公司的(de)功率半導體封(feng)裝(zhuang)及IGBT模塊(kuai)封(feng)裝(zhuang)。此次的(de)研(yan)(yan)討會(hui)(hui)由日(ri)本電子封(feng)裝(zhuang)學(xue)會(hui)(hui)主辦(ban)，會(hui)(hui)場與JPCAShow2020（2020年6月(yue)13日(ri)～15日(ri)）一(yi)樣設在(zai)東京有明國際會(hui)(hui)展中心。

　　演(yan)講者為(wei)富士電(dian)機電(dian)子元件業(ye)務本部松本工(gong)廠(chang)技術統(tong)括部封裝(zhuang)技術部部長(chang)菊地昌宏，演(yan)講題(ti)目為(wei)“功(gong)率(lv)元件封裝(zhuang)的最新情況(kuang)與(yu)封裝(zhuang)技術的課題(ti)”。菊地首先介紹了該公司為(wei)車載功(gong)率(lv)半導體封裝(zhuang)提供的解決(jue)方案(an)——高(gao)密度封裝(zhuang)與(yu)支持175℃高(gao)溫(wen)的封裝(zhuang)。

　　前者(zhe)的具體實例是(shi)(shi)在(zai)控制(zhi)IC上(shang)縱(zong)向(xiang)安裝(zhuang)(zhuang)功(gong)率半(ban)導體的CoC（chiponchip）封裝(zhuang)(zhuang)，存在(zai)的課題是(shi)(shi)，如何減少(shao)兩個(ge)裸片之間的薄膜(mo)粘合(he)劑的線性膨(peng)脹系數。關于后者(zhe)，菊地介(jie)紹道，選擇分立封裝(zhuang)(zhuang)后，將(jiang)支(zhi)持溫度由原來的150℃提高到了175℃，但是(shi)(shi)，“因(yin)小型化存在(zai)界限，今后還(huan)是(shi)(shi)需(xu)要提高工(gong)作保證溫度以替代(dai)分立封裝(zhuang)(zhuang)”。

　　隨后，菊地將話題(ti)轉移到了用(yong)于EV/HEV的馬達控制等用(yong)途的IGBT模塊上。先介(jie)紹了富士電(dian)(dian)機的IGBT模塊歷史(shi)，然后將該公司的產品分成了四類，分別為(wei)以(yi)高(gao)(gao)(gao)電(dian)(dian)流密(mi)度為(wei)特(te)點(dian)的“V-EP、PC系列(lie)”，以(yi)大電(dian)(dian)流、高(gao)(gao)(gao)耐壓及(ji)－55℃保證(zheng)溫度為(wei)特(te)點(dian)的“HPM”，以(yi)大電(dian)(dian)流、高(gao)(gao)(gao)電(dian)(dian)流密(mi)度為(wei)特(te)點(dian)的“PrimePACK”，以(yi)及(ji)以(yi)高(gao)(gao)(gao)可靠性為(wei)特(te)點(dian)的“HEV－PACK”。

　　而且，菊(ju)地還以其中的PrimePACK為例，介紹了此類產品使用的三項技(ji)術(shu)，包括（1）散(san)熱管理(li)設計，（2）超聲波端子(zi)焊接技(ji)術(shu)，（3）高可靠(kao)錫(xi)焊技(ji)術(shu)。

        （1）散(san)熱(re)管理設計方面，通過采用封(feng)裝(zhuang)的(de)熱(re)模擬(ni)技術(shu)，優化了(le)芯片布局(ju)及尺寸，從而在(zai)相(xiang)同的(de)ΔTjc條件下(xia)，成(cheng)功(gong)實現了(le)比原來高約10％的(de)輸(shu)出功(gong)率。

　　（2）超(chao)聲波端子焊接技(ji)術(shu)可(ke)(ke)將此(ci)前(qian)使(shi)用(yong)錫焊方(fang)(fang)式連接的銅墊與銅鍵合引(yin)線直(zhi)接焊接在一(yi)起（圖2）。菊(ju)地(di)展示了(le)幾項實驗結果，該(gai)技(ji)術(shu)與錫焊方(fang)(fang)式相(xiang)比(bi)，不僅具備高(gao)熔點和高(gao)強度，而且不存在線性(xing)膨脹系數差，可(ke)(ke)獲得較(jiao)高(gao)的可(ke)(ke)靠性(xing)（圖3）。與會(hui)者對于采用(yong)該(gai)技(ji)術(shu)時需(xu)要(yao)的準(zhun)備工作提出了(le)多(duo)個(ge)問(wen)題，菊(ju)地(di)回答：“不需(xu)要(yao)特(te)別(bie)的準(zhun)備。我們公司一(yi)直(zhi)是在普通無塵室內接近真空的環境(jing)下制(zhi)造，這種方(fang)(fang)法沒(mei)有問(wen)題。”

（3）高可靠(kao)(kao)性錫(xi)焊(han)(han)技術(shu)(shu)。普通Sn-Ag焊(han)(han)接在300個溫度周期后(hou)強度會降低(di)35％，而(er)Sn-Ag-In及Sn-Sb焊(han)(han)接在相同周期之(zhi)后(hou)強度不會降低(di)。這些技術(shu)(shu)均(jun)“具備(bei)較高的(de)高溫可靠(kao)(kao)性”。