功率芯片通過(guò)封裝實(shí)現(xiàn)與外部電路的連接，其性能的發(fā)揮則依賴(lài)著封裝的支持，在大功率場(chǎng)合下通常功率芯片會(huì)被封裝為功率模塊進(jìn)行使用。芯片互連（interconnection）指芯片上表面的電氣連接，在傳統(tǒng)模塊中一般為鋁鍵合線。

圖 傳統(tǒng)功率模塊封裝截面

目前商用碳化硅功率模塊仍然多沿用這種引線鍵合的傳統(tǒng)硅 IGBT 模塊的封裝技術(shù)，面臨著高頻寄生參數(shù)大、散熱能力不足、耐溫低、絕緣強(qiáng)度不足等問(wèn)題，限制了碳化硅半導(dǎo)體優(yōu)良性能的發(fā)揮。為了解決這些問(wèn)題，充分發(fā)揮碳化硅芯片潛在的巨大優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)出現(xiàn)了許多針對(duì)碳化硅功率模塊的新型封裝技術(shù)和方案。

圖 碳化硅功率模塊鍵合方式

鍵合材料從2001年的金線鍵合，發(fā)展為2006年的鋁線（帶）鍵合，2011年銅線鍵合，2016年 Cu Clip 鍵合。小功率的器件由金線發(fā)展為銅線，驅(qū)動(dòng)力是成本降低；大功率器件由鋁線（帶）發(fā)展為 Cu Clip，驅(qū)動(dòng)力是產(chǎn)品性能提升，功率越大要求越高。

圖 (a) 引線鍵合和 (b) Cu Clip功率模塊結(jié)構(gòu)圖 Cu Clip 即銅條帶，銅片。Clip Bond 即條帶鍵合，是采用一個(gè)焊接到焊料的固體銅橋?qū)崿F(xiàn)芯片和引腳連接的封裝工藝。與傳統(tǒng)的鍵合封裝方式相比，Cu Clip 技術(shù)有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)： 1、芯片與管腳的連接采用銅片，一定程度上取代芯片和引腳間的標(biāo)準(zhǔn)引線鍵合方式，因而可以獲得獨(dú)特的封裝電阻值、更高的電流量、更好的導(dǎo)熱性能。 2、引線腳焊接處無(wú)需鍍銀，可以充分節(jié)省鍍銀及鍍銀不良產(chǎn)生的成本費(fèi)用。 3、產(chǎn)品外形與正常產(chǎn)品完全保持一致，主要應(yīng)用在服務(wù)器、便攜式電腦、電池/驅(qū)動(dòng)器、顯卡、馬達(dá)、電源供應(yīng)等領(lǐng)域。

目前 Cu Clip 有兩種鍵合方式：

1、全銅片鍵合方式

●? Gate pad 和 Source pad均是Clip方式，此鍵合方法成本較高，工藝較復(fù)雜，能獲得更好的Rdson以及更好的熱效應(yīng)。

2、銅片加線鍵合方式

●? Source pad為Clip 方式, Gate為Wire方式，此鍵合方式較全銅片的稍便宜，節(jié)省晶圓面積（適用于Gate極小面積），工藝較全銅片簡(jiǎn)單一些，能獲得更好的Rdson以及更好的熱效應(yīng)。

相關(guān)產(chǎn)品展示

?Copper Clip工藝功率封裝

●安盛copper?clip工藝封裝，應(yīng)用于功率器件封裝

●應(yīng)用銅塊連接MOS FET的Source與框架（leadframe）以獲得更好的Rdson以及更好的熱效應(yīng)。

?Copper Clip 優(yōu)勢(shì)

●電性能

●熱性能

?Clip Bond Application 應(yīng)用領(lǐng)域

在功率電子領(lǐng)域，使用引線鍵合的載流能力總有一天會(huì)達(dá)到極限，條帶鍵合則成為引線鍵合與載帶自動(dòng)鍵合（TAB）的替代方案，并且許多傳統(tǒng)的超聲波楔形引線鍵合機(jī)可以輕松適應(yīng)鍵合帶的處理，因而使條帶鍵合頗具吸引力。 激光條帶鍵合是電子行業(yè)，特別是功率電子領(lǐng)域中激光微焊接的新應(yīng)用。它特別適合用于將鍵合線接到電池端子上，以及連接到功率電子模塊的直接覆銅（DCB）基板和銅端子上。通過(guò)適用激光鍵合，可以完成針對(duì)更大電流的條帶鍵合應(yīng)用。

編輯：黃飛

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