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功率半导体元狗万滚球官网件包用于高温、高压环境。随着电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）在汽车市场的增长，对动力组件的需求也在不断增长。用于汽车应用的包装必须通过广泛的安全测试，因此，包装可靠性至关重要。随着越来越多的功率半导体封装用于汽车应用，零分层封装变得越来越重要。狗万滚球官网

无分层半导体功率封装的挑战狗万滚球官网

狗万滚球官网半导体封装由几种不同的材料组成。每种材料都有不同的特性，例如其热膨胀系数（CTE）。由于这些不同的特性，通过极限测试并实现真正的“零分层”对半导体制造商来说是一项具有挑战性的任务。

典型的电源包结构有四个主要接口。这个D2PAK（TO-263作为JEDEC标准）包提供了这些接口的示例（图1和图2）。D2PAK专为低导通电阻和高速开关MOSFET设计，适合大功率应用。它用于电机驱动器、电源电路和DC-DC转换器。

D2PAK的标准材料是裸铜(Cu)引线框架(LF)，焊料(模具连接)，铝(Al)线(互连)和环氧树脂模化合物(EMC)封装。模具的材料可以是硅(Si)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)。不同类型的材料需要相互之间有很强的附着力，以经受严酷的环境可靠性测试，并通过汽车部件的安全标准。

粘附促进剂的有效性

粘合促进剂（AP）的材料选择非常重要，因为它必须与模具树脂、铜、铝、镍和铅焊料兼容。选择了几种聚酰亚胺基和环氧基材料进行评估。首先，通过杯形剪切试验测试粘合强度（图4）。

在室温（RT）和150°C条件下，所有AP材料与非AP涂层表面相比，粘附强度都有所增加（图5）。

初始测试后，使用D2PAK作为测试载体，在包装上测试粘附促进剂。AP在引线键合后涂上喷射分配器，以覆盖键合区域（图6）。此外，还使用了不同类型的EMC进行比较。

实验设计（DOE）以非AP涂层封装为参考，三种AP材料具有不同的EMC。在初始、MRT（MSL 1）、TC 500x TC 1000s、TC 1500x和TC 2000x进行扫描声学断层扫描（SAT）检查。带有AP2涂层的包装经受住了TC 2000x的考验，并实现了完美的零分层（图7和图8）。

迄今为止的结果有望通过在组装过程中添加附着力促进剂来提高封装可靠性水平，从而实现零分层。还值得一提的是，实施AP涂层具有成本效益，因为它可以通过已在大多数装配现场使用的分配工具进行应用。

结论

其中一种AP材料在tc2000x所有接口上实现了完美的零分层。我们确定了作为良好附着力促进剂的关键材料性能。下一个开发目标是将AP扩展到其他包和另一种结构，如带有Cu夹结构的电源包。

关于作者

Sophie Olson是Amkor Technology的电线连接和电源包开发高级经理。狗万注册地址她于2004年加入Amkor，目前负责电力封装和半导体封装材料的开发。狗万滚球官网在加入研发团队之前，她在Amkor日本公司工作了两年，帮助加速了Amkor子公司的整合。她之前还担任过业务运营、销售和客户服务等职务。她持有亚利桑那州立大学材料科学与工程学士学位和佛罗里达州立大学政治学硕士学位。