当前,基于硅基功率器件的常规软钎料具有与硅器件相当的导热率、良好的工艺兼容性,且熔点通常低于300℃,它们满足器件结温小于150℃或125℃的硅基器件功率器件的可靠性要求。然而,对于结温大于175℃甚至200℃以上的高密度碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)功率器件,常规软钎料体系及其连接技术已面临高温可靠性、散热和焊接工艺兼容性方面的技术瓶颈。针对新一代车规级电机控制器高功率密度、高效率和高可靠的应用需求,研究了下一代低温铜烧结技术,实现了<220℃低温烧结。

图1. 精细互连部分案例(XY精度控制<±30 μm,Z方向厚度±3 μm)
开展了大功率SiC功率模块芯片并联集群多物理场封装架构技术研究,研制了基于全铜烧结的1200V-800A大功率SiC半桥模块,寄生电感<3.5nH,电流非均衡度<3%。

图2. 双面直冷SiC功率模块
研究方向:
- 烧结银/铜精细互连方法及封装模块可靠性评估
- Pin–Fin双面直冷碳化硅(SiC)功率模块集成技术
- 耐高温&低电感高密度SiC、GaN电源模块3D异质集成技术探索
- 高压SiC器件连接层电迁移行为及控制策略
- 纳米铜无氧烧结控制方法及低温互连技术