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內(nèi)容簡介

　　本書重點(diǎn)介紹全球功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展潮流中的寬禁帶功率半導(dǎo)體封裝的基本原理和器件可靠性評價技術(shù)。書中以封裝為核心，由熟悉各個領(lǐng)域前沿的專家詳細(xì)解釋當(dāng)前的狀況和問題。主要章節(jié)為寬禁帶功率半導(dǎo)體的現(xiàn)狀和封裝、模塊結(jié)構(gòu)和可靠性問題、引線鍵合技術(shù)、芯片貼裝技術(shù)、模塑樹脂技術(shù)、絕緣基板技術(shù)、冷卻散熱技術(shù)、可靠性評估和檢查技術(shù)等。盡管極端環(huán)境中的材料退化機(jī)制尚未明晰，書中還是總結(jié)設(shè)計了新的封裝材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計，以盡量闡明未來的發(fā)展方向。本書對于我國寬禁帶（國內(nèi)也稱為第三代）半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有積極意義，適合相關(guān)的器件設(shè)計、工藝設(shè)備、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和投資領(lǐng)域人士閱讀。

作者簡介

　　何鈞現(xiàn)任職于重慶偉特森電子科技有限公司，1995年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，曾于Charactered Semiconductor（后歸屬于Global Foundries）， Hewlett Packard， Global Communication Semiconductor， Semisouth Lab.，北京泰科天潤等企業(yè)多年從事硅集成電路、MEMS（噴墨打印頭芯片）、砷化鎵和氮化鎵射頻、磷化銦光電、碳化硅功率等化合物半導(dǎo)體器件的工藝制造以及工藝和設(shè)計研發(fā)工作。許恒宇博士，現(xiàn)任職于中國科學(xué)院微電子研究所，中國科學(xué)院大學(xué)研究生導(dǎo)師。2006年畢業(yè)于四川大學(xué)，同年留學(xué)日本，先后于日本的德島大學(xué)、大阪大學(xué)和新日本無線株式會社開展碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體器件研究。一直以來，主要從事碳化硅器件的仿真設(shè)計、工藝研發(fā)整合和可靠性失效機(jī)理分析等領(lǐng)域的工作。2011年歸國后，致力于碳化硅器件在面向光伏逆變器、新能源汽車和智能電網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域提供技術(shù)服務(wù)和產(chǎn)品。

圖書目錄

目錄
序
原書前言
作者名單
第1章緒言
1.1電力變換和功率半導(dǎo)體
1.2功率半導(dǎo)體封裝及可靠性問題
參考文獻(xiàn)
第2章寬禁帶半導(dǎo)體功率器件的現(xiàn)狀與封裝
2.1電力電子學(xué)的概念
2.2寬禁帶半導(dǎo)體的特性和功率器件
2.3功率器件的性能指數(shù)
2.4其他寬禁帶半導(dǎo)體功率器件的現(xiàn)狀
2.5寬禁帶半導(dǎo)體封裝技術(shù)的挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
第3章SiC/GaN功率半導(dǎo)體的發(fā)展
3.1SiC和GaN功率器件的概念
3.2SiC器件的特征（低導(dǎo)通電阻、高溫、高速運(yùn)行）
3.3SiC肖特基勢壘二極管
3.4SiC晶體管
3.5SiC模塊
3.6GaN功率器件的特征
3.7GaN功率器件的特性
3.8GaN功率器件的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第4章引線鍵合技術(shù)
4.1引線鍵合技術(shù)的概念
4.2引線鍵合的種類
4.2.1引線鍵合方法
4.2.2鍵合機(jī)制
4.3引線鍵合處的可靠性
4.3.1功率模塊疲勞破壞
4.3.2鍵合處的破壞現(xiàn)象
4.3.3鍵合處的裂紋擴(kuò)展
4.3.4影響接頭破壞的因素
4.4鍵合線材料
4.4.1鋁合金線
4.4.2銅鍵合線
4.4.3銀和鎳材料作為鍵合線的適用性評估
4.4.4包層引線
4.5替代引線鍵合的其他連接技術(shù)
4.5.1鋁帶連接4.5.2引線框焊接
4.6結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第5章芯片貼裝技術(shù)
5.1芯片貼裝
5.2無鉛高溫焊料
5.3TLP鍵合
5.4金屬燒結(jié)鍵合
5.5固相鍵合和應(yīng)力遷移鍵合
5.6空洞
5.7未來展望
參考文獻(xiàn)
第6章模塑樹脂技術(shù)
6.1半導(dǎo)體封裝的概念
6.2功率模塊結(jié)構(gòu)和適用材料
6.2.1殼裝型功率模塊
6.2.2模塑型
6.2.3功率模塊封裝的演變
6.3密封材料的特性要求
6.3.1絕緣性
6.3.2低熱應(yīng)力
6.3.3黏附性
6.3.4抗氧化性
6.3.5高散熱
6.3.6流動性和成型性
6.3.7耐濕性和可靠性測試
6.4高耐熱技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
6.4.1高耐熱硅酮樹脂
6.4.2高耐熱環(huán)氧樹脂
6.4.3熱固性酰亞胺樹脂
6.4.4高耐熱納米復(fù)合材料
參考文獻(xiàn)
第7章基板技術(shù)
7.1功率模塊的演變和適用基板
7.2基板概要
7.2.1基板種類和分類
7.2.2陶瓷基板
7.2.3金屬基底基板
7.3散熱板/金屬陶瓷復(fù)合材料
7.4SiC/GaN功率半導(dǎo)體基板的特性要求
7.5未來基板技術(shù)趨勢
參考文獻(xiàn)
第8章散熱技術(shù)
8.1散熱（冷卻）技術(shù)的概念
8.2SiC/GaN功率半導(dǎo)體的特性以及與其散熱相關(guān)的問題
8.2.1高溫工況的應(yīng)對方法
8.2.2針對發(fā)熱密度增加的應(yīng)對方法
8.3電氣和電子設(shè)備的散熱技術(shù)基礎(chǔ)
8.4功率半導(dǎo)體散熱應(yīng)考慮的要求
8.5下一代功率半導(dǎo)體的散熱理念
8.6有望應(yīng)用于寬禁帶半導(dǎo)體的散熱技術(shù)
8.6.1導(dǎo)熱路徑的進(jìn)步：直冷式冷卻器
8.6.2散熱結(jié)構(gòu)的進(jìn)步：雙面散熱模型
8.6.3熱傳導(dǎo)的進(jìn)步：液體冷卻用高性能翅片
8.7導(dǎo)熱界面材料
8.7.1導(dǎo)熱界面材料的概念
8.7.2下一代半導(dǎo)體的導(dǎo)熱界面材料
8.7.3TIM所需的特性和問題
8.7.4高熱導(dǎo)率填料系統(tǒng)
8.8實(shí)現(xiàn)高溫工況
參考文獻(xiàn)
第9章可靠性評估/檢查技術(shù)
9.1功率半導(dǎo)體可靠性試驗(yàn)
9.2典型環(huán)境試驗(yàn)
9.2.1存儲試驗(yàn)（高溫低溫）
9.2.2存儲試驗(yàn)（高溫高濕）
9.2.3溫度循環(huán)試驗(yàn)
9.2.4高溫工作壽命試驗(yàn)（高溫反偏試驗(yàn)）
9.2.5高溫高濕反偏壽命試驗(yàn)
9.3其他環(huán)境試驗(yàn)
9.3.1低壓試驗(yàn)
9.3.2鹽霧試驗(yàn)
9.3.3加濕+封裝應(yīng)力系列試驗(yàn)
9.4功率循環(huán)試驗(yàn)
9.4.1功率循環(huán)試驗(yàn)的種類
9.4.2功率循環(huán)試驗(yàn)的加載方式
9.4.3熱阻
9.4.4試驗(yàn)裝置所需的性能規(guī)格
9.5功率器件可靠性試驗(yàn)的檢查方法
9.5.1X射線透射分析
9.5.2超聲成像系統(tǒng)
9.5.3橫截面觀察
9.5.4鎖相紅外熱分析
9.6材料熱阻的評估
9.6.1包括界面熱阻的導(dǎo)熱特性（有效熱導(dǎo)率）
9.6.2熱特性評估系統(tǒng)的配置和測量原理
9.6.3熱性能測量示例
9.7小結(jié)參考文獻(xiàn)
第10章編后記
參考文獻(xiàn)