电子材料在功率芯片焊接工艺中的应用有哪些？今天自动化小编就和大家来详细解说解说。
半导体分立器件从功率处理能力来分有：
低压小功率（电压低于 200V，电流小于 200mA）
中功率器件（电压低于 200V，电流小于 5A）
大功率器件（电压低于 500V，电流小于 40A）
高压大功率器件（电压高于 600V，电流大于 40A）
而大功率器件成为目前较大的热门，特别是功率快恢复二极管 FRD，功率 MOSFET，IGBT 等，从工业控制和消费类电子拓展至变频家电，新能源，智能电网，轨道交通。而这些大功率器件的封装大多以 TO 系列为主（如下图所示）
近年来，由于大规模使用的硅功率器件达到起使用较大的话，在工作频率，功率，耐热温度，能效，耐恶劣环境及小型化方面面临瓶颈，而以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体在热导率，频率转换，高温工作特性等表现出优越的物理特性。但不论是硅基功率器件，还是宽带化合物半导体功率器件，在功率器件设计过程中，热设计是必不可少的。从芯片材料选择，芯片内部结构热设计，封装热设计，管壳热设计到实际应用中的热设计。在封装工序中，芯片焊接(固晶/装片/贴片)是一道非常关键的工序，是将半导体芯片通过焊接层固定在框架载板上，而焊接层除了为芯片提供机械连结和电连接外，还为芯片提供良好的散热通道，对于功率器件，这是主要的散热通道，也是功率器件热设计当中考虑的关键工序。
高功率器件的贴片目前主要有共晶焊（Eutectic bonding）和软焊料焊接（soft solder）。但共晶焊通常只适用于比较小的芯片（<1mm）在芯片背面通过 PVD 工艺溅射（Au（As）NiAgAuGe）,在 400 多度的高温下和有银涂层的框架焊接在一起，但对于较大的芯片，背金结合不完全，温度越高，内部应力越大，很容易产生裂片，而且背面是比较厚的金，成本也很高。软焊料焊接目前还是一个主要焊接方式，而且随着功率器件的发展，电压和功率的增加，转化效率的提升，从传统的硅基器件，第二代砷化镓，磷化铟，到现在的第三代功率器件氮化镓，碳化硅等，对焊接材料也提出了更高的要求，稳定的焊接强度，高的焊接质量和良好的导电性和散热能力。
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转载：热管理技术