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高可靠性大功率半导体器件封装测试技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-02 15:48:29

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 岳颖 | 2022-11-02 15:48:29

中科半导体科技股份有限公司依托中国科学院半导体研究所- 海宁先进半导体与智能技术研究院大功率器件封装测试示范生产线,基于中国科学院半导体所大功率集成电路设计团队在汽车电子、大功率器件、高功率封装、高低温量产测试等方面的技术积累和市场渠道,研究开发规模化大功率高可靠性器件封装和测试工艺,针对汽车电子中的电源调节器芯片、电机控制芯片等高可靠性芯片开发成熟可靠的封测流程。 经过近年建设,大功率器件封装测试示范线已配备有半导体晶圆切割机、高功率芯片基板上芯机、功率芯片框架上芯机、金线打线机、可配置铝线打线机、高功率可配置塑封模压机、高低温量产自动测试机械手和测试机等全套功率器件封装测试设备,并建设完成约500 平方米千级和万级超净环境。海宁中科半导体科技股份有限公司基于团队对高可靠性汽车电子功率器件的理解和使用方案的设计要求,已开发出大功率电子调节器芯片,并流片成功投入量产;公司团队已开发出基板封装工艺流程,生产的器件可靠性水平达到MSL1 。目前公司正在研发基于MW8 框架的大功率器件封装工艺和测试流程。

以汽车电子调节器为主要产品方向,研究和开发高可靠性半导体器件的封装测试工艺和大功率半导体器件封装测试大规模产业化方案,结合宽禁带化合物半导体“ 万伏千安” 的极大功率需求,开发极大功率半导体器件封装测试规模生产技术路线。 关键技术包括: (1 )高可靠性、低成本、高散热封装基板材料技术和设计技术。 (2 )高可靠性、低成本、高散热覆盖材料及特殊结构材料技术和设计技术。 (3 )高可靠性、低成本、高散热封装工艺技术。 (4 )高可靠性极限条件量产测试开发。 (5 )宽禁带化合物半导体器件特性测试和封装技术。 (6 )大功率半导体器件表面贴装工艺技术和应用系统设计技术。

本项目生产研发的高可靠性大功率半导体器件封装测试技术在航天航空、高铁建设等领域,宽禁带化合物半导体异军突起,已日益成为该领域的先进材料和重要载体。由于其体积小、功率密度高等特点在“万伏千安” 超大功率器件设计和应用方面,有着常规半导体不能比拟的作用。它封装的量产工艺和流程的研究开发将突破极大功率器件功率输出和散热效率的瓶颈,拓展高功率半导体器件的应用场景,从而达到成本可控、性能可靠、应用方便的目标。

陈弘达,公司首席科学家,中国科学院半导体研究所研究员,博士生导师,中国科学院大学教授。国家新材料产业发展专家咨询委员会成员,“ 十一五” 、 “ 十二五 ” 、国家863 计划新材料领域专家和电子材料与器件专家组成员,“ 十三五” 国家重点研发计划 “ 战略性先进电子材料 ” 实施方案编写专家组和总体专家组组长,中国光学学会光电技术专委会副主任,中国材料研究学会常务理事,长期从事光电子与微电子学方面的科研工作。 顾明,公司董事长,中国科学院半导体研究所微电子学博士,高级工程师。致力于光电子集成电路及系统的研究和无线通讯集成电路设计研究。在国际上首次提出利用标准工艺制作光电子器件的方法。参与了苏州地区第一个“ 核高基” 国家重大专项、江苏省重大成果转化、“863” 计划等多项重大产学研结合项目。 张旭,技术总监,中国科学院半导体研究所研究员。从事高可靠性特种专用集成电路设计技术以及新型传感技术研究工作。以低功耗、低噪声、高可靠性为主要技术特点,研制了多款面向汽车电子应用的CMOS 专用集成电路。主持二项国家自然科学基金项目、一项863 项目、一项国家重点研发计划项目。

本项目研究成功的产品高可靠性大功率半导体器件封装测试技术,本项目产品的研制成功,解决高可靠性、大功率散热、高密度半导体器件小体积封装等问题,为突破国外对该领域的技术封锁有重要意义。  可有效实现进口替代,打破国外在本领域的技术封锁。为我国技术的发展奠定基础,并在汽车工业、航天航空、国防军工、高铁建设、新能源等诸多产业领域有广泛应用。等领域等领域的应用。具有广阔的市场前景。

目前处于何种研发阶段: ☒研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化; 样机: ☒ 有 ☐无 其他:□如选择“其他”,请说明:。

已投入成本: 2000000 元。

推广应用情况:已用于学术研究。转化方式:转化方式:合作开发、技术转让、技术许可、技术参股、采购合同、买卖合同。