以下文章來(lái)源于半導(dǎo)體封裝技術(shù)全鏈，作者小lian

SiCIGBT模塊封裝如何提前檢測(cè)出失效芯片？

1、引言

當(dāng)前，在國(guó)際節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)下，SiCIGBT芯片下游的新能源汽車(chē)、變頻家電、新能源發(fā)電等領(lǐng)域迅速發(fā)展，加上我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速騰飛，能源需求量大幅上升，在這樣的背景下，各企業(yè)對(duì)SiCIGBT模塊的需求逐步擴(kuò)大，新興行業(yè)的加速發(fā)展也持續(xù)推動(dòng)SiCIGBT市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)。

早年間，國(guó)內(nèi)的SiCIGBT廠家以封裝和測(cè)試為主，芯片大部分都是購(gòu)買(mǎi)的英飛凌、Cree等進(jìn)口品牌。這些進(jìn)口大廠的芯片工藝及制造技術(shù)比較成熟，良率及穩(wěn)定性很高，因此在封裝過(guò)程中，因芯片本身質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的模塊不良情況比較少，所以絕大部分封裝廠都是在SiCIGBT模塊封裝成成品以后才做動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試。

隨著國(guó)產(chǎn)SiCIGBT芯片的興起，越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)自主芯片被引入到封裝廠，封裝成模塊成品并應(yīng)用到各行各業(yè)。目前大部分國(guó)產(chǎn)SiCIGBT芯片還未經(jīng)過(guò)大量的市場(chǎng)和時(shí)間的檢驗(yàn)，在良率和穩(wěn)定性上會(huì)比進(jìn)口品牌差一些，如果芯片封裝成模塊之后再去測(cè)試動(dòng)態(tài)參數(shù)，那么模塊測(cè)試失效的話(huà)，損失會(huì)比較大，尤其是電動(dòng)汽車(chē)用的模塊，價(jià)格比較昂貴，一般內(nèi)部為6個(gè)單元，如果有一顆芯片失效，那么整個(gè)模塊將報(bào)廢處理，損失較大。

如此看來(lái)，尋找一種前置的檢測(cè)篩選方式對(duì)降低封測(cè)成本來(lái)講非常重要，目前有2種方式可以做到提前篩選：

2、wafer階段測(cè)試-CP。

目前wafer階段測(cè)試，大部分晶圓廠或封裝廠采用的都是靜態(tài)測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試的條件比較有限，只能篩選出一部分不良芯片。但是針對(duì)wafer的動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)難度很高，且測(cè)試設(shè)備極其昂貴。所以wafer階段的動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試現(xiàn)階段不容易實(shí)現(xiàn)。

3、DBC階段測(cè)試-中試。

將SiCIGBT芯片從wafer上取下來(lái)焊在DBC上，再通過(guò)打線(xiàn)將芯片的各電極分別與DBC上預(yù)留的綁線(xiàn)位通過(guò)金屬線(xiàn)連接起來(lái)，此時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)之為DBC階段。如果在DBC階段就對(duì)其進(jìn)行測(cè)試篩選，將性能不良的芯片篩選出來(lái)，封裝成模塊以后的不良率會(huì)大大降低。而DBC階段的成本大大低于模塊成本，比如一個(gè)600A的62mm IGBT模塊，內(nèi)部分為上下兩個(gè)橋臂，有2個(gè)IGBT單元，每個(gè)IGBT又是由2個(gè)IGBT芯片并聯(lián)而成，那么一個(gè)模塊里面就相當(dāng)于有4塊DBC。

如果對(duì)DBC進(jìn)行測(cè)試的話(huà)，則每次只測(cè)試1塊DBC，如果失效，每次只會(huì)損失1塊DBC；假設(shè)封裝成模塊以后，測(cè)試失效，那么同時(shí)損失的還有另外3塊DBC，再加上底板、外殼、焊接、灌膠等材料及一系列工序成本，整個(gè)模塊的價(jià)值損失是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1塊DBC的價(jià)值。目前大部分的國(guó)內(nèi)廠商對(duì)DBC的測(cè)試主要以靜態(tài)測(cè)試為主，很多廠商還未意識(shí)到DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試的重要性，尤其是導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)芯片以后，對(duì)DBC進(jìn)行100%的動(dòng)態(tài)測(cè)試是十分必要的，可以大大降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的可靠性。

DBC的動(dòng)態(tài)測(cè)試，主要目的是在更嚴(yán)苛的測(cè)試條件下，將SiCIGBT芯片的不良品提前篩選出來(lái)，以降低制造成本，主要是測(cè)試DBC的高溫動(dòng)態(tài)參數(shù)和高溫短路耐受能力。但DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試相對(duì)于模塊動(dòng)態(tài)測(cè)試來(lái)說(shuō)，難度更大。主要體現(xiàn)在：

1. 絕緣問(wèn)題，由于DBC階段的芯片，表面是暴露在空氣中，沒(méi)有硅凝保護(hù)的，有些地方的電極距離不到1mm，在電壓高的時(shí)候，容易出現(xiàn)放電打火的問(wèn)題，會(huì)損壞芯片；

2.氧化的問(wèn)題，DBC暴露在空氣中，在高溫條件下，表面易出現(xiàn)氧化變色的情況，影響外觀及焊接性能。

因此DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備的技術(shù)難度也會(huì)比模塊動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備難度大，國(guó)內(nèi)很少有能制造出這種設(shè)備的廠家，若依賴(lài)于進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格也是十分高昂，這也是阻礙國(guó)內(nèi)廠家進(jìn)行DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試的一個(gè)原因。

DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備是一種新型的測(cè)試設(shè)備，它能夠?qū)崟r(shí)采集功率器件在實(shí)際工作條件下的電流、電壓、溫度等參數(shù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和判斷。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，可以有效地檢測(cè)功率器件潛在失效風(fēng)險(xiǎn)，降低制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備在不斷更新和完善。例如，增加了對(duì)功率器件的自動(dòng)化測(cè)試、精度控制等功能，提高了測(cè)試效率和準(zhǔn)確性，適應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)、高效率的需求。

因此，DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備是目前國(guó)內(nèi)測(cè)試功率器件的重要儀器，也是提高功率器件品質(zhì)和降低制造成本的有效手段。未來(lái)，隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，DBC動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備的市場(chǎng)需求也將進(jìn)一步提高，推動(dòng)汽車(chē)電子、新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。