一、新能源汽車模塊封裝新技術-DTS技術

DTS技術由Heraeus提出的一種芯片頂部系統技術，以下基于賀利氏的一篇論文展開，Aarief Syed-Khaja, "Material Solutions for High-reliability and High temperature Power Electronics".

模塊內部采用的連接技術最常見的是焊接和鋁線互連，通常使用的鋁線線徑在100um~500um，而這些在150℃以上時，這些的可靠性就有了局限性。這也是很多應用要求模塊封裝技術不斷推陳出新的因素之一，比如新能源汽車。

隨著運行溫度和可靠性要求的提升，在車規模塊中采用銅線代替鋁線，但銅線直接鍵合到傳統的芯片金屬化會導致一些損傷和缺陷，這一點在我們之間聊丹佛斯DBB技術時提到過。從而賀利氏推出的DTS技術有效地解決了硬銅線綁定的一些顧慮，下面是DTS的橫截面圖，

它包含了在銅片上的預涂銀層，來保護芯片免受相對于鋁綁定線而言更高的鍵合力。同時，它將芯片電流產生的熱量均勻地分布到整個芯片表面，降低芯片局部溫度峰值，改善了電熱性能。

傳統焊料的熔點在220℃~240℃之間，在較高的運行溫度下會出現過早的失效，特別是碳化硅此類的寬禁帶半導體的應用中。而銀的熔點在962℃左右，非常薄的銀層（如20um或30um）作為粘合層，能夠滿足高溫要求。同時銀的高熱導率200W/mK，具有較低的熱阻。

2.DTS

DTS是銅箔帶有預涂銀膏的組合，主要適用于單面水冷設計，其中芯片的熱量也可以有效的從芯片頂部耗散。DTS交付時是保存在8英寸的框架中，易于處理和存儲，銅箔厚度為50um，預印的銀膏為40um。

使用DTS技術的模塊制造和傳統燒結生產過程相似，在基板上放置芯片，取出DTS熱放在芯片表面，可以將模塊內部所有芯片放置完成之后再放置DTS，或者芯片和DTS交替放置，根據實際需求選擇。DTS和芯片同時燒結。

1.//燒結參數

燒結機和工藝參數主要決定了燒結質量。主要參數為時間、壓力和溫度。燒結質量也受到組件上的壓力分布、組件的高度、表面污染和工藝氣氛的影響。通過燒結接頭的孔隙度來評價其質量。對于帶有SMD組件的模塊，如ntc和墊片，應使用適當的高度補償支撐材料。

2.//線鍵合

傳統的半導體芯片采用了標準的鋁金屬化技術。銅線結合在鋁金屬化上是不可能的，需要一個兼容的厚銅金屬化。為了粘合一根直徑為300μm的銅線，需要至少40μm的高質量銅金屬化，以不損害芯片的活性表面。傳統的濕鍍銅還不可能，但仍在研究階段，以高質量實現這一目標。DTS技術可以很好地解決這一問題，能夠滿足500um的粗銅線。

三、DTS系統可靠性

DTS系統與銀燒結結合應用對其可靠性有巨大的影響。僅用銀燒結劑代替焊料，用DTS燒結和銅線代替頂部鋁線，在極端條件下，結溫度至少降低了10K，壽命至少增加了10倍。

燒結質量對模塊的可靠性有重要影響，DTS的設計是為了使設備能夠一步燒結，并避免額外的膏印和檢查步驟。器件的兩步燒結過程，即芯片燒結后再進行DTS燒結，可能會在芯片頂部帶來粘附問題，導致燒結質量差。在不可避免的兩步燒結的情況下，建議在放置DTS前進行等離子體清潔步驟。

四、新能源芯片封裝清洗：

合明科技研發的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

合明科技運用自身原創的產品技術，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求，打破國外廠商在行業中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產自主提供強有力的支持。

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