功率模块封装工艺技术流程分类和功率模块清洗剂介绍

功率模块封装工艺技术流程可分为传统封装工艺、先进封装工艺和特殊工艺优化三大类，具体流程及技术特点如下：

一、传统封装工艺流程

1. 前道工序

• 晶圆减薄与切割：通过机械或化学方法将硅片减薄至50-150μm，再用划片机切割成单个芯片。

• 装片（Die Attach）：将芯片粘接到引线框架或DBC基板上，使用银胶、导电胶或焊膏，需控制粘结层厚度以降低热阻。

• 键合（Wire Bonding）：用金线或铝线连接芯片电极与引线框架，传统工艺采用超声波焊接，寄生电感较大。

2. 后道工序

• 塑封（Molding）：用环氧树脂或液态硅胶包封芯片，保护内部结构并增强机械强度。

• 电镀与切筋：对引线框架进行镀锡处理（防氧化），再切割塑封体并整形引脚。

• 测试与老化：通过高低温循环、功率循环测试筛选出高可靠性产品。

二、先进封装工艺技术

1. 烧结银互连技术

• 用银膏填充芯片与基板间缝隙，高温烧结形成低电阻、高导热的连接，适用于高功率密度模块（如SiC器件）。

2. 双面散热技术

• 在芯片上下表面设置散热路径（如DBC基板+金属底板），结合烧结银互连，降低结温30%以上。

3. 无引线互连（Wireless Interconnection）

• 采用铜导线直接焊接（如DLB结构）或压焊（如SKiN结构），减少寄生电感，提升高频性能。

4. 3D/2.5D封装

• 3D封装：通过金属凸块或紧压工艺垂直堆叠芯片，厚度<5mm，适用于高集成度模块。

• 2.5D封装：使用LTCC转接板实现多芯片并联，优化电流分布。

三、特殊工艺优化

1. 液冷散热

• 在模块内部集成微流道，通过冷却液带走热量，适用于高功率密度场景（如电动汽车逆变器）。

2. 电磁兼容（EMC）设计

• 采用屏蔽层、优化布局减少电磁辐射，或使用共模电感抑制干扰。

3. 银烧结焊接

• 替代传统锡焊，银烧结工艺热阻降低50%，耐温达300℃，提升长期可靠性。

四、应用场景对比

总结

功率模块封装需根据应用场景平衡散热效率、电气性能和成本。传统工艺适合中小功率场景，而先进工艺（如烧结银、双面散热）是高功率密度和高温环境的核心解决方案。未来趋势将向高集成度（如SiP）、低损耗（银烧结）和智能化（集成传感器）方向发展。

功率模块芯片清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

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