4月26日,长电科技举办2023年第二期线上技术论坛,主题聚焦功率器件封装及应用,与业界交流长电科技在这一领域的技术经验与创新。
功率半导体器件目前广泛应用于汽车、光伏和储能、高性能计算、工业控制、智能家居等领域,但是不同领域应用的功率器件特点迥异,需要根据相应需求和产品特性选择合适的半导体封装技术,以提升器件性能和可靠性,降低成本,以满足日益增长的市场需求。据芯谋研究不久前发布的报告显示,2022年全球功率分立器件市场规模约317亿美元,同比增长了19.2%。受益于新能源汽车等产业的高速发展,全球功率器件市场有望在未来几年持续增长。
在本次论坛中,长电科技技术专家介绍,随着新业态、新应用的兴起,各类功率器件也越来越多样化,包括典型的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。对于不同形态的功率器件,兼具高效率、高可靠性和低成本等特点的半导体封装技术在其制造过程中不可或缺。长电科技在功率器件封装领域积累了数十年的技术经验,具备全面的功率产品封装外形、工艺门类,覆盖IGBT, SiC,GaN等热门产品的封装和测试,在车用充电桩等领域已经实现第三代半导体器件成品制造的量产出货。
为了更好地满足客户定制化、多样化的需求,长电科技近年来不断提升工艺及设计解决方案,推出创新产品。随着电力电子朝着高效、高功率、高密度的方向发展,长电科技优化了多功能集成封装技术,满足器件模块的多功能集成;通过材料特性的评估和工艺创新,公司掌握了高效划片,高耐压结构设计,散热等关键核心技术能力。
例如,长电科技开发的无引线表面贴装(TOLL)封装技术,较传统D2PAK布局缩减30%占板面积和50%高度,热阻更小且散热效率更高;同时,提供更大的锡接触面积,有效减少电迁移,提升产品可靠性。长电科技还开发了多种内部互连工艺,支持电流可达300A。这一技术非常适用于空间有限的应用场景,满足高安全性、高可靠性的大功率应用需求。
公司开发的DrMos (Driver+MOSFET)封装工艺,将传统MOSFET供电中分离的两组MOS管和驱动IC,以更加先进的制程集成在一起,由此封装的DrMOS面积仅为分离MOSFET的1/4,功率密度却达到分离MOSFET的三倍,增加了超电压和超频的潜力,并优化系统性能和成本。同时,产品具备更好的散热性能和可靠性,以及低导通电阻,低寄生电容等优势。这一技术可应用于高性能计算、AI大模型等对算力提出苛刻要求的新兴应用领域。
长电科技技术专家进一步介绍,面向高速增长的汽车电子市场,公司完备、可靠的工艺解决方案,覆盖功率器件、IC及模组封装,并能满足雷达、传感器、车载信息娱乐系统、辅助驾驶系统、电源控制系统等应用场景。在太阳能光伏及储能等市场,封装技术与服务覆盖微型逆变器(Micro-inverter)、混合式逆变器(Hybrid-inverter)、串式逆变器(String-inverter)、集中式逆变器(Central-inverter)等产品需求。
此外,智能化汽车、光伏储能等业态发展到今天,产业链上下游已经不仅仅是供应商的关系,相互之间需要有更多的协同与配合。长电科技将更加紧密的聚焦客户需求,推进以智能化解决方案为核心的产品技术开发,为客户提供更加高效、可靠,更具成本优势的产品与服务。
