為助力中國第三代半導體行業(yè)發(fā)展提質(zhì)增效，更好地整合國內(nèi)外第三代半導體行業(yè)的優(yōu)勢資源，實現(xiàn)中國半導體行業(yè)迅速崛起。2017年11月1日，由國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、北京市順義區(qū)人民政府主辦的第十四屆中國國際半導體照明論壇暨 2017 國際第三代半導體論壇開幕大會在北京順義隆重召開。會期兩天半，同期二十余場次會議。2日上午，舉行的“SiC/GaN電力電子封裝、模塊及可靠性”分會，由天津大學材料科學與工程學院教授、弗吉尼亞理工大學終身教授陸國權(quán)和荷蘭代爾夫特理工大學教授張國旗共同主持。

　　寬禁帶半導體電力電子器件的封裝及可靠性技術(shù)是推動其快速市場化并廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。會上，日本大阪大學菅沼克昭教授分享了“寬禁帶功率器件銀燒結(jié)連接的新進展”。他表示，銀的燒結(jié)連接件是關(guān)鍵因素，它是一個非常簡單的過程，我們可以在低溫情況下，沒有壓力的情況下，接觸空氣制造銀的燒結(jié)連接件，而且它具有非常高的可靠性和性能，而且成本也是非常低。

　　桂林電子科技大學機電工程學院院長楊道國介紹了納米銀漿料加壓燒結(jié)封裝功率器件研究報告。他表示，銀的燒結(jié)對于電力設(shè)備的封裝來說具有眾多的優(yōu)勢，尤其是壓力是非常重要的，關(guān)鍵的因素。流程參數(shù)的控制也是非常重要的，實時的控制動力插入技術(shù)將會提供更加準確的燒結(jié)控制方法，功率輸入的可靠性，性能非常的好。

　　大連理工大學教授王德君在“SiC MOS界面陷阱的鈍化技術(shù)及電子性能”報告中介紹了缺陷到底是什么樣子，缺陷如何去鈍化以及進一步的研究工作進展。并把下一步的工作和進一步實用化的相關(guān)內(nèi)容，包括產(chǎn)業(yè)方向上的發(fā)展做了詳細介紹。并介紹了核心的鈍化技術(shù)，比較獨特，這個鈍化它的研究都是建立在它的物理技術(shù)之上，所以這個測試比較強。

　　天津大學副教授梅云輝對雙面半橋IGBT模塊（1200V / 600A）的納米銀漿燒結(jié)進行了詳細介紹。他介紹高功率雙面多芯片相橋IGBT模塊的設(shè)計和特性，模塊性能為1200 V / 600A。與傳統(tǒng)的線焊IGBT模塊相比，IGBT模塊的功率密度有很大提高。模塊采用納米銀漿作為芯片互連材料，避免了高溫下的蠕變破壞，因而最高工作溫度從125℃提高到175℃甚至更高。四個大面積IGBT芯片（1200V / 150A ，12.56mm×12.56mm），以及四個續(xù)流二極管（1200V / 150A）并聯(lián)連接在一個DBC襯底上，形成一個電橋。制造的雙面IGBT模塊的尺寸僅為70mm×59mm×4.05mm。在不同的電流下，對此IGBT模塊的熱，機械，電氣性能進行了表征。還進行了電源循環(huán)測試，來評估雙面IGBT模塊的可靠性，以驗證模塊設(shè)計的可行性。

　　南京電子器件研究所高級工程師徐文輝則分享了“雜散電感與SiC功率模塊”。他介紹說，設(shè)計這個模塊要站在電力的高度，要考慮模塊應(yīng)用系統(tǒng)、環(huán)境、驅(qū)動電路，即使不做也要考慮，甚至給客戶推薦、指導客戶，降低模塊電桿是可以降低損耗，但是需要提高模式管的開關(guān)速度。我們在測試的數(shù)據(jù)里面，在一定的門級電阻情況下，系統(tǒng)電感越大，損耗反而越小，需要提高模式管的速度才能降低損耗，是不是有一個最優(yōu)的電感，提高模式管的開關(guān)速度提高不了，是不是有一個極限，到了這個極限的時候，可能我并不是最低的損耗，可能還要比它大一點的電桿才能的最低的損耗，模塊的電桿有一個最優(yōu)的電感，而不是越小越好，是不是以后做到整個系統(tǒng)、模塊，再加上吸收電源部分做到三五個nH才能測出來，目前還沒有測到極限，后面可能大家一起測試、一起實驗，一起討論。

　　后面，來自美國馬里蘭大學教授Patrick MCCLUSKEY分享了寬禁帶電力電子封裝可靠性研究報告；封裝方面優(yōu)勢之前都已經(jīng)討論過，現(xiàn)在就是要降低封裝的大小、重量和成本，以及它的損耗，也就是說這個封裝要更加的緊湊，使用的一些器件也要讓它們的效率更高，所以，這種電力器件需要更小、更輕，成本更低，這也使得電力器件的應(yīng)用范圍更加廣泛。對于銀燒結(jié)的可靠性，他認為溫度循環(huán)方面和電力循環(huán)方面，以及沖擊測試都非常棒，都沒有出現(xiàn)故障的情況，銀燒結(jié)我們覺得它的芯片焊接應(yīng)該也是非常可靠的，但是芯片方面可能會有一些挑戰(zhàn)。

 

　　目前幾乎國家都在推動電動汽車的發(fā)展，不僅僅降低環(huán)境的污染，而且是節(jié)約能源，而中國政府也制定了一個計劃，到2020年，電動汽車的累計銷量要達到500萬輛，而且要覆蓋全世界的銷售市場。

　　中國科學院電工研究所研究員寧圃奇用于電動汽車控制應(yīng)用的SiC模塊封裝開發(fā)報告；他表示，根據(jù)“中國制造2025”的目標，到2025年每年電動汽車的銷售量會達到300萬輛，但是電動汽車的價格幾乎上漲了一倍，所以說如果我們能夠?qū)㈦妱悠嚨膬r格降低一半，那么它的優(yōu)勢就會非常高，現(xiàn)在中央政府和地方政府都降低的對電動汽車的補貼，我們現(xiàn)在有一些方法來降低成本。比如一個好的方法是提高性能，并且降低原材料的成本，并且來改善功率的密度，我們現(xiàn)在使用的是硅基的IGBT的材料，是很早開發(fā)出來的材料，但是短期內(nèi)不可能有一個大量的使用增長，我們現(xiàn)在主要是在一些高壓的情況下使用的，使用的是硅碳的材料，這種材料是具有極高的理論價值，由于市場性質(zhì)還沒有達到高度的應(yīng)用。由于一些限制，我現(xiàn)在仍然在思考，如何去發(fā)揮一些寬帶域設(shè)備的優(yōu)勢。

　　日本大阪大學高悅銅顆粒燒結(jié)貼片連接SiC-MOSFET的長期可靠性研究進展。他介紹說，純金屬熔點高故能在高溫下工作，且燒結(jié)溫度可以降低到與高溫焊料相同水平，所以金屬顆粒的燒結(jié)接頭最近受到廣泛關(guān)注。當使用純金屬納米或亞微米/微米顆粒時，燒結(jié)的接頭可以克服脆性金屬間化合物引起的問題。在金屬顆粒焊膏中，與納米顆粒相比，亞微米/微米顆粒的成本低且操作簡單。

 

　　具有Cu亞微米/微米顆粒的金屬膏由于其高導電性和導熱性以及其低成本而被認為是芯片接合材料的有吸引力的選擇之一。使用Cu漿料粘結(jié)SiC-MOSFET，對燒結(jié)Cu顆粒糊的粘結(jié)結(jié)構(gòu)進行高溫儲存試驗，熱沖擊試驗和功率循環(huán)試驗。通過強度試驗、相分析，微觀結(jié)構(gòu)和電阻評估了其長期可靠性。（根據(jù)現(xiàn)場速記整理，如有出入敬請諒解！）