富士電機在6月14日舉行的“2020最尖端封裝技術(shù)研討會”的分會“EV與HEV時代功率電子的最新技術(shù)動向”上發(fā)表演講，介紹了該公司的功率半導(dǎo)體封裝及IGBT模塊封裝。此次的研討會由日本電子封裝學(xué)會主辦，會場與JPCAShow2020（2020年6月13日～15日）一樣設(shè)在東京有明國際會展中心。

　　演講者為富士電機電子元件業(yè)務(wù)本部松本工廠技術(shù)統(tǒng)括部封裝技術(shù)部部長菊地昌宏，演講題目為“功率元件封裝的最新情況與封裝技術(shù)的課題”。菊地首先介紹了該公司為車載功率半導(dǎo)體封裝提供的解決方案——高密度封裝與支持175℃高溫的封裝。

　　前者的具體實例是在控制IC上縱向安裝功率半導(dǎo)體的CoC（chiponchip）封裝，存在的課題是，如何減少兩個裸片之間的薄膜粘合劑的線性膨脹系數(shù)。關(guān)于后者，菊地介紹道，選擇分立封裝后，將支持溫度由原來的150℃提高到了175℃，但是，“因小型化存在界限，今后還是需要提高工作保證溫度以替代分立封裝”。

　　隨后，菊地將話題轉(zhuǎn)移到了用于EV/HEV的馬達控制等用途的IGBT模塊上。先介紹了富士電機的IGBT模塊歷史，然后將該公司的產(chǎn)品分成了四類，分別為以高電流密度為特點的“V-EP、PC系列”，以大電流、高耐壓及－55℃保證溫度為特點的“HPM”，以大電流、高電流密度為特點的“PrimePACK”，以及以高可靠性為特點的“HEV－PACK”。

　　而且，菊地還以其中的PrimePACK為例，介紹了此類產(chǎn)品使用的三項技術(shù)，包括（1）散熱管理設(shè)計，（2）超聲波端子焊接技術(shù)，（3）高可靠錫焊技術(shù)。

        （1）散熱管理設(shè)計方面，通過采用封裝的熱模擬技術(shù)，優(yōu)化了芯片布局及尺寸，從而在相同的ΔTjc條件下，成功實現(xiàn)了比原來高約10％的輸出功率。

　　（2）超聲波端子焊接技術(shù)可將此前使用錫焊方式連接的銅墊與銅鍵合引線直接焊接在一起（圖2）。菊地展示了幾項實驗結(jié)果，該技術(shù)與錫焊方式相比，不僅具備高熔點和高強度，而且不存在線性膨脹系數(shù)差，可獲得較高的可靠性（圖3）。與會者對于采用該技術(shù)時需要的準(zhǔn)備工作提出了多個問題，菊地回答：“不需要特別的準(zhǔn)備。我們公司一直是在普通無塵室內(nèi)接近真空的環(huán)境下制造，這種方法沒有問題。”

（3）高可靠性錫焊技術(shù)。普通Sn-Ag焊接在300個溫度周期后強度會降低35％，而Sn-Ag-In及Sn-Sb焊接在相同周期之后強度不會降低。這些技術(shù)均“具備較高的高溫可靠性”。