功率模塊封裝工藝技術(shù)流程可分為傳統(tǒng)封裝工藝、先進(jìn)封裝工藝和特殊工藝優(yōu)化三大類，具體流程及技術(shù)特點(diǎn)如下：

一、傳統(tǒng)封裝工藝流程

1. 前道工序

• 晶圓減薄與切割：通過機(jī)械或化學(xué)方法將硅片減薄至50-150μm，再用劃片機(jī)切割成單個(gè)芯片。

• 裝片（Die Attach）：將芯片粘接到引線框架或DBC基板上，使用銀膠、導(dǎo)電膠或焊膏，需控制粘結(jié)層厚度以降低熱阻。

• 鍵合（Wire Bonding）：用金線或鋁線連接芯片電極與引線框架，傳統(tǒng)工藝采用超聲波焊接，寄生電感較大。

2. 后道工序

• 塑封（Molding）：用環(huán)氧樹脂或液態(tài)硅膠包封芯片，保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。

• 電鍍與切筋：對引線框架進(jìn)行鍍錫處理（防氧化），再切割塑封體并整形引腳。

• 測試與老化：通過高低溫循環(huán)、功率循環(huán)測試篩選出高可靠性產(chǎn)品。

二、先進(jìn)封裝工藝技術(shù)

1. 燒結(jié)銀互連技術(shù)

• 用銀膏填充芯片與基板間縫隙，高溫?zé)Y(jié)形成低電阻、高導(dǎo)熱的連接，適用于高功率密度模塊（如SiC器件）。

2. 雙面散熱技術(shù)

• 在芯片上下表面設(shè)置散熱路徑（如DBC基板+金屬底板），結(jié)合燒結(jié)銀互連，降低結(jié)溫30%以上。

3. 無引線互連（Wireless Interconnection）

• 采用銅導(dǎo)線直接焊接（如DLB結(jié)構(gòu)）或壓焊（如SKiN結(jié)構(gòu)），減少寄生電感，提升高頻性能。

4. 3D/2.5D封裝

• 3D封裝：通過金屬凸塊或緊壓工藝垂直堆疊芯片，厚度<5mm，適用于高集成度模塊。

• 2.5D封裝：使用LTCC轉(zhuǎn)接板實(shí)現(xiàn)多芯片并聯(lián)，優(yōu)化電流分布。

三、特殊工藝優(yōu)化

1. 液冷散熱

• 在模塊內(nèi)部集成微流道，通過冷卻液帶走熱量，適用于高功率密度場景（如電動(dòng)汽車逆變器）。

2. 電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)

• 采用屏蔽層、優(yōu)化布局減少電磁輻射，或使用共模電感抑制干擾。

3. 銀燒結(jié)焊接

• 替代傳統(tǒng)錫焊，銀燒結(jié)工藝熱阻降低50%，耐溫達(dá)300℃，提升長期可靠性。

四、應(yīng)用場景對比

總結(jié)

功率模塊封裝需根據(jù)應(yīng)用場景平衡散熱效率、電氣性能和成本。傳統(tǒng)工藝適合中小功率場景，而先進(jìn)工藝（如燒結(jié)銀、雙面散熱）是高功率密度和高溫環(huán)境的核心解決方案。未來趨勢將向高集成度（如SiP）、低損耗（銀燒結(jié)）和智能化（集成傳感器）方向發(fā)展。

功率模塊芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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