國產(chǎn)汽車功率模塊技術(shù)的發(fā)展，特別是在封裝工藝上的創(chuàng)新，是緊跟新能源汽車行業(yè)蓬勃需求和技術(shù)迭代而不斷突破的。下面我將為你詳細(xì)分析其發(fā)展歷程與封裝工藝的創(chuàng)新。

?? 國產(chǎn)汽車功率模塊技術(shù)發(fā)展與封裝工藝創(chuàng)新

1 功率模塊技術(shù)發(fā)展歷程

中國汽車功率半導(dǎo)體，特別是新能源汽車用的IGBT（絕緣柵雙極晶體管）和SiC（碳化硅）模塊技術(shù)，從無到有、從弱到強(qiáng)，大致經(jīng)歷了以下幾個階段：

其發(fā)展過程主要有以下特點(diǎn)：

• 從依賴進(jìn)口到自主可控：早期完全依賴英飛凌、三菱等國際大廠，如今比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)、中車時代等國內(nèi)廠商已在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量供應(yīng)和應(yīng)用。

• 技術(shù)路線緊跟國際前沿：從最初的IGBT芯片技術(shù)突破，到后續(xù)的模塊封裝創(chuàng)新（如HPD、DSC等），再到如今重點(diǎn)發(fā)展的SiC MOSFET技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)基本與國際領(lǐng)先技術(shù)保持同步研發(fā)和應(yīng)用節(jié)奏。

• 產(chǎn)研結(jié)合緊密：功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展與新能源汽車市場的需求緊密結(jié)合，主機(jī)廠（如比亞迪、理想）與專業(yè)半導(dǎo)體廠商（如芯長征、臻驅(qū)科技）協(xié)同創(chuàng)新模式成效顯著。

2 封裝工藝創(chuàng)新

封裝工藝對于功率模塊的性能、可靠性、功率密度和散熱能力至關(guān)重要。國產(chǎn)功率模塊在封裝技術(shù)上的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

?? 封裝技術(shù)與材料創(chuàng)新

1. 雙面散熱（Dual Side Cooling, DSC）與針翅散熱（Pin-Fin）：傳統(tǒng)模塊多采用單面散熱，基板底部通過導(dǎo)熱硅脂傳導(dǎo)到冷板上。雙面散熱技術(shù)讓芯片上下表面都能有效導(dǎo)熱，顯著降低熱阻和結(jié)溫。Pin-Fin設(shè)計(jì)則將散熱底板做成針翅狀，可直接插入冷卻液中，實(shí)現(xiàn)直接液冷，散熱效率和功率密度大幅提升（如芯長征的HPD封裝模塊）。理想汽車的最新專利也通過優(yōu)化封裝內(nèi)外部端子的連接結(jié)構(gòu)，減輕了熱應(yīng)力導(dǎo)致的基板與封裝體分層問題，提升了可靠性和壽命。

2. 雙面燒結(jié)（Silver Sintering）：這是目前先進(jìn)模塊封裝的關(guān)鍵工藝。比亞迪在其1200V 1040A SiC模塊中應(yīng)用了芯片上下表面銀燒結(jié)技術(shù)。相比傳統(tǒng)焊接，燒結(jié)銀的導(dǎo)熱率提升可達(dá)10倍，連接層可靠性提高5倍以上，允許模塊工作在更高結(jié)溫（如175℃），從而提升輸出功率和能力。紅旗的全國產(chǎn)碳化硅模塊也采用了高耐溫銀燒結(jié)芯片貼裝工藝。

3. 銅鍵合線/銅帶替代鋁線：傳統(tǒng)鍵合線多為鋁線。銅線和銅帶具有更低的電阻和更高的熱疲勞能力，能承受更大的電流和更高的工作溫度，減少鍵合點(diǎn)脫落的風(fēng)險，提升模塊的載流能力和壽命。

4. 塑封封裝（Molding）：與傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂灌封或硅凝膠填充+陶瓷蓋板不同，塑封技術(shù)使用高溫注塑材料一次性成型封裝保護(hù)。它能提供更好的機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性和絕緣性，有助于實(shí)現(xiàn)更緊湊的模塊設(shè)計(jì)和更高的可靠性。紅旗的1200V碳化硅功率模塊就采用了“大尺寸環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)模塑封”技術(shù)。

5. 新材料應(yīng)用：

• 陶瓷基板（DBC）：從主流的Al?O?（氧化鋁）向?qū)嵝阅芨玫腟i?N?（氮化硅）過渡，以應(yīng)對更高功率密度帶來的熱管理挑戰(zhàn)。

• 散熱底板：探索用AlSiC（鋁碳化硅） 等低熱膨脹系數(shù)、高導(dǎo)熱的材料替代銅或鋁，更好地匹配芯片和DBC的熱膨脹系數(shù)，減少熱應(yīng)力。

?? 國產(chǎn)功率模塊封裝工藝創(chuàng)新對比

下表梳理了部分國產(chǎn)汽車功率模塊的封裝工藝創(chuàng)新及其應(yīng)用：

3 推動發(fā)展的核心因素

國產(chǎn)汽車功率模塊技術(shù)能取得快速發(fā)展，主要得益于：

1. 新能源汽車市場的強(qiáng)勁需求：中國是全球最大的新能源汽車市場，快速增長的銷量為國產(chǎn)功率模塊提供了巨大的市場需求和應(yīng)用驗(yàn)證場所。

2. 國家政策與產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的支持：國家將新能源汽車和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)置于戰(zhàn)略高度，通過“十四五”規(guī)劃等政策引導(dǎo)和支持關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和國產(chǎn)化替代。

3. 整車廠與半導(dǎo)體企業(yè)的緊密協(xié)作：比亞迪、理想、宇通等整車廠深度介入甚至自研功率模塊，使其更貼合實(shí)際應(yīng)用需求，加速了技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

4. 第三代半導(dǎo)體材料的機(jī)遇：SiC等第三代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展與汽車電動化趨勢同步，國內(nèi)廠商與國際巨頭差距相對傳統(tǒng)硅器件更小，抓住了技術(shù)轉(zhuǎn)型的窗口期。

4 未來發(fā)展趨勢

未來國產(chǎn)汽車功率模塊技術(shù)將繼續(xù)向以下幾個方向發(fā)展：

• 更高功率密度與效率：通過集成化（如智能功率模塊IPM、逆導(dǎo)型RC-IGBT）、新材料（如Si?N?陶瓷、AlSiC底板）、新拓?fù)洌ㄈ缛娖剑┖透冗M(jìn)的制程工藝（如微溝槽柵）來持續(xù)提升功率密度和轉(zhuǎn)換效率。

• 更高集成與智能化：在模塊內(nèi)集成傳感器（如電流傳感器、溫度傳感器），實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的狀態(tài)監(jiān)控和快速保護(hù)（如短路保護(hù)在1~2μs內(nèi)），提升系統(tǒng)智能化和可靠性。

• 電壓平臺升級與SiC普及：隨著800V高壓平臺的推廣，1200V及更高耐壓的SiC MOSFET將成為主流，其耐高壓、低損耗、高頻化的優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯。

• 持續(xù)的成本優(yōu)化與國產(chǎn)替代：通過擴(kuò)大晶圓尺寸（從6寸到8寸）、提升良率、實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)以及垂直整合（IDM或Virtual-IDM模式）來降低成本，提升競爭力，加速國產(chǎn)替代進(jìn)程。

5 總結(jié)

國產(chǎn)汽車功率模塊技術(shù)走過了一條從技術(shù)引進(jìn)、學(xué)習(xí)模仿到自主創(chuàng)新、甚至局部領(lǐng)先的道路。封裝工藝的創(chuàng)新是提升模塊性能、可靠性和功率密度的關(guān)鍵，雙面散熱、銀燒結(jié)、銅互聯(lián)、塑封等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了國內(nèi)企業(yè)在材料和工藝領(lǐng)域的深耕與突破。

未來，隨著新能源汽車對電驅(qū)動系統(tǒng)要求愈發(fā)嚴(yán)苛，國產(chǎn)功率模塊技術(shù)必將朝著更高效、更集成、更智能、更可靠的方向持續(xù)演進(jìn)，為中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)領(lǐng)先提供堅(jiān)實(shí)的“芯臟”保障。

汽車功率模塊清洗劑-合明科技芯片封裝前錫膏助焊劑清洗劑介紹：

水基清洗的工藝和設(shè)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(yùn)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(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)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(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)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(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)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(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)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。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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主營產(chǎn)品包括：集成電路與先進(jìn)封裝清洗材料、電子焊接助焊劑、電子環(huán)保清洗設(shè)備、電子輔料等。

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