以下是針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)功率電子封裝工藝的詳細(xì)解析，結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)難點(diǎn)，從材料體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝創(chuàng)新及可靠性四個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)闡述：

一、核心材料體系創(chuàng)新

1. 耐高溫環(huán)氧塑封料（EMC）

• 多芳環(huán)（MAR）型樹(shù)脂：通過(guò)增加分子鏈芳環(huán)密度提升熱穩(wěn)定性（如含萘結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹(shù)脂）。

• 填料優(yōu)化：高比例二氧化硅填料（可達(dá)90wt%）降低熱膨脹系數(shù)，減少界面分層風(fēng)險(xiǎn)。

• 性能需求：需耐受175–200℃高溫（SiC/GaN器件工作溫度），具備高絕緣性（CTI≥600V）、無(wú)鹵阻燃、低熱應(yīng)力等特性。

• 改性方向：

2. 襯底與連接材料

• DBC陶瓷基板：Al?O?/AlN基直接敷銅板，兼顧絕緣與導(dǎo)熱（SiC模塊首選AlN）。

• 燒結(jié)替代焊料：納米銀燒結(jié)技術(shù)（工作溫度>250℃），較傳統(tǒng)錫焊熱阻降低30%，抗疲勞壽命提升5倍。

二、封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)演進(jìn)

三、關(guān)鍵工藝技術(shù)突破

1. 芯片互連工藝

• 銅線(xiàn)鍵合替代鋁線(xiàn)：降低電阻率（1.7μΩ·cm vs 2.8μΩ·cm），抗熱疲勞強(qiáng)度提升3倍。

• 銅片釬接（DLB）：三菱J系列模塊采用直接端子綁定，寄生電感減少50%。

2. 真空回流焊接

• 在5mbar真空環(huán)境下焊接，焊點(diǎn)空洞率<1%（傳統(tǒng)工藝>5%），顯著降低熱阻。

3. 雙面銀燒結(jié)

• SiC芯片上下表面同步燒結(jié)70μm銅箔（DBB技術(shù)），緩沖熱應(yīng)力并提升電流承載能力。

四、可靠性強(qiáng)化路徑

1. 界面失效防護(hù)

• 芯片表面金屬化：Al層表面鍍Ni（3–5μm），抑制高溫Al晶粒重建導(dǎo)致的接觸電阻上升。

• 墊片補(bǔ)償設(shè)計(jì)：電裝方案采用銅墊片平衡IGBT/FRD芯片高度差，減少機(jī)械應(yīng)力。

2. 加速測(cè)試方法

• 功率循環(huán)試驗(yàn)：ΔTj=80–150K條件下監(jiān)測(cè)鍵合點(diǎn)脫落與焊層分層，目標(biāo)壽命>50萬(wàn)次。

五、技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)

1. SiC模塊封裝瓶頸

• 高溫下環(huán)氧樹(shù)脂玻璃化轉(zhuǎn)變（Tg>220℃需求）、銅/陶瓷CTE失配（銅17ppm/K vs SiC 4ppm/K）。

2. 集成化創(chuàng)新方向

• 三維堆疊封裝：芯片垂直集成減小環(huán)路面積（如英飛凌HPD模塊）。

• 嵌入式無(wú)源元件：將電容/電阻集成于襯底，降低寄生參數(shù)。

• 引用案例：特斯拉Model 3電控采用Viper雙面水冷模塊，結(jié)溫峰值耐受達(dá)200℃；德?tīng)柛?00V SiC控制器功率密度達(dá)100kW/L。

封裝方案選型建議：

• 乘用車(chē)電驅(qū)：優(yōu)先雙面散熱塑封模塊（如丹佛斯DBB+銅帶鍵合）。

• 超高壓平臺(tái)：SiC芯片+銀燒結(jié)+氮化鋁DBC組合，匹配液冷系統(tǒng)。

功率器件芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿(mǎn)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(lèi)。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(shù)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(zhǎng)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(rùn)濕劑、樹(shù)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(lái)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(shù)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(kāi)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。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿(mǎn)足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠(chǎng)商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。