山西专业特种封装技术

功率器件模块封装结构演进趋势，IGBT作为重要的电力电子的主要器件，其可靠性是决定整个装置安全运行的较重要因素。由于IGBT采取了叠层封装技术，该技术不但提高了封装密度，同时也缩短了芯片之间导线的互连长度，从而提高了器件的运行速率。按照封装形式和复杂程度，IGBT产品可以分为裸片DIE、IGBT单管、IGBT模块和IPM模块。1、裸片DIE：由一片晶圆切割而成的多颗裸片DIE；2、IGBT单管：由单颗DIE封装而成的IGBT分立器件，电流能力小，适用于家电等领域；3、IGBT模块：由多颗DIE并联封装而成，功率更大、散热能力更强，适用于新能源汽车、高铁、光伏发电等大功率领域；4、IPM模块：在IGBT模块外部增加其他功能的智能功率模块（IPM）。常见的七种 MOS 管封装类型：DIP、TO、PGA、D-PAK、SOT、SOP 和 QFP。山西专业特种封装技术

芯片在许多方面都是现代经济的命脉。它们为电脑、智能手机、汽车、电器和其他许多电子产品提供动力。但自口罩以来，世界对它们的需求激增，这也导致供应链中断，导致全球短缺。随着5G、高性能运算、人工智能（AI）和物联网技术的迅速发展，数字化进程加快，芯片市场需求提高明显。另一方面，口罩爆发催生出了“宅经济”效应，远程办公及学习人数剧增，数码设备需求加大也推动着芯片需求上升。电子系统的集成主要分为三个层次（Level）：芯片上的集成，封装内的集成，PCB板级集成，如下图所示：山西专业特种封装技术IC封装，IC(Integrated Circuit)封装是将多个半导体器件（二极管、三极管、MOS管、电容、电阻等）。

金属一陶瓷封装，它是以传统多层陶瓷工艺为基础，以金属和陶瓷材料为框架而发展起来的。较大特征是高频特性好而噪音低而被用于微波功率器件，如微波毫米波二极管、微波低噪声三极管、微波毫米波功率三极管。正因如此，它对封装体积大的电参数如有线电感、引线电阻、输出电容、特性阻抗等要求苛刻，故其成品率比较低；同时它必须很好地解决多层陶瓷和金属材料的不同膨胀系数问题，这样才能保证其可靠性。金属一陶瓷封装的种类有分立器件封装包括同轴型和带线型；单片微波集成电路(MMIC)封装包括载体型、多层陶瓷型和金属框架一陶瓷绝缘型。

大模块金属封装，大模块金属封装通常用于高功率、高电压、大电流等特殊场合，具有散热性能好、结构稳定、安全可靠等特点。大模块金属封装的逐步普及和应用，为工业自动化和能源节约提供了可靠的技术支持。如图7所示为两种大模块金属封装模块。大模块金属封装的焊接设备，可采用GHJ-5大模块平行滚焊机，该机手套箱配真空烘烤富室，加热板设定温度可到180摄氏度，采用双加热板内加热的方式；烘烤真空度保持在20-50Pa范围；适用于边长5~300mm扁平式金属壳座的封装及光电器件的蝶形封装，可以存储不同元器件的相关参数，实现一键切换。QFP 封装的优点是体积小、重量轻、高频性能好，缺点是散热性能较差。

实装，实装此词来自日文，此处借用。“块”搭载在“板”上称为实装，裸芯片实装在模块基板（BGA基板、TAB基板、MCM基板）上可分别构成BGA、TAB、MCM封装体，称其为一级封装（或微组装）；DIP、PGA等采用引脚插入方式实装在PCB上；QFP、BGA、CSP、TBA等采用表面贴装方式实装在PCB之上，称其为二级封装；裸芯片也可以直接实装在PCB上，如COB、COF等，在此一级封装、二级封装合二为一。即实装专指上述的“块”搭载在基板上的连接过程及工艺，涵盖常用的插入、插装、表面贴装（SMT）、安装、微组装等。模块：与下面将要涉及的“板”可以看成是多维体。带有引线端子的封装体即为“块”，进行裸芯片安装的芯片也可以看成块。SOP 封装由一个塑料外壳和多个引脚组成，外形类似于一个扁平的方形或圆形盒。山西专业特种封装技术

不同的封装、不同的设计，MOS 管的规格尺寸、各类电性参数等都会不一样。山西专业特种封装技术

在选择芯片封装类型时，主要考虑以下几个方面的因素：产品可靠性，塑料封装属于非气密性封装，抗潮湿性能和机械性能相对较差，同时热稳定性也不太好，但在性能价格比上有优势；金属封装和陶资封裝属于气密性封装，气密性、抗潮湿性能好，散热性和机械性能好，但装配尺寸精度钱差，价格较昂贵。因此，对于高可靠性的集成电路不宜选用塑料封装，而应选用陶瓷封装或金属-陶瓷封装，如航天用产品；而一般工业用电子产品和消费用电子产品，由于其对可拿性要求不太高且考虑成本因素，一般会选用塑料封装。山西专业特种封装技术