
劍橋大學研究人員發表了一篇題為“液態金屬流體連接和浮動模具結構用于碳化硅電力電子封裝超低熱機械應力”的新技術論文。
“封裝結構層中各種材料的熱膨脹系數 (CTE) 差異很大,導致電力電子封裝在運行過程中產生顯著的熱機械應力。對于無引線鍵合 SiC 模塊,由于結構的剛性和 SiC 晶體的高楊氏模量,應力甚至更大。本文以柔性印刷電路板 (FPCB)/芯片/有源金屬釬焊 (AMB) 封裝堆棧為例,證明了通過液態金屬 (LM) 流體連接實現浮動芯片結構的可行性。芯片、印刷電路板和 AMB 基板之間的 CTE 不匹配被 LM 層解耦,而不會影響熱傳導和電傳導。有限元分析表明,與傳統的剛性焊料連接相比,器件的 von Mises 應力降低了 56%,FPCB-AMB 界面處的剪切應力降低了 99% 以上。測試結果表明,與焊接封裝相比,基于 LM 的封裝具有相似的熱傳導和電傳導以及更高的擊穿電壓。加速熱循環老化測試驗證了絕緣環對于基于LM的封裝的穩定性,特別是在高溫條件下。驗證了使用LM流體互連作為SiC封裝浮動芯片結構的可行性。”
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