隨著新能源汽車的飛速發展,汽車中碳化硅功率模塊的廣泛使用,催生SiC和GaN等寬禁帶半導體芯片的普及應用,對功率器件封裝的高性能和高可靠性要求逐漸苛刻,燒結銀工藝成為更多人的優先項選擇。?

基本半導體的Pcore?6碳化硅功率模塊(采用銀燒結工藝)

銀燒結工藝的原理主要是通過高溫下的燒結過程,使銀粉顆粒之間結合在一起,形成致密的金屬結構。這種致密的結構能夠提高銀制品的導電性和熱導率,并且具有良好的機械性能和化學穩定性。銀燒結工藝廣泛應用于電子工業、電力工業等領域,制備導電連接器、散熱器、電子封裝等產品。? ?

圖 (a–c) MOD 輔助燒結機制示意圖((d) 為 (b) 中特定區域的放大視圖)
在器件封裝環節,由于納米銀燒結工藝技術具備三大優勢,契合三代半導體封裝需求,因此,納米銀燒結設備是碳化硅封裝固化工藝的最核心設備。? ??
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納米銀燒結可實現低溫制備以及長時間的高溫服役。可以在 250 度左右進行燒結,而工作溫度可以到 900 度。 -
納米銀燒結工藝實現高熱導率和電導率,因為燒結完成后就是一整塊銀。 -
在芯片燒結層形成可靠的機械連接和電連接,有效降低熱阻和內阻,整體 提升模塊性能及可靠性。? ?

圖 SiC MOSFET封裝模塊剖面圖,來源:銦泰
對于 SiC器件而言,封裝技術的未來發展方向在于銀燒結工藝、新型疊層結構,以及離散化、高溫化等方面的深度融合。

官網:http://www.bopaisemi.com???
博湃專注于能夠通過FAM技術(用于雙面冷卻模塊)和銀燒結技術(用于提供性能和可靠性)收益的應用領域。
2021年博湃全資收購寶士曼公司,2022年寶士曼收購Boschman,并在蘇州建廠。在今年3月份,博湃半導體完成了數億元股權融資。本輪融資由天創資本領投,永鑫方舟跟投,募集資金主要用于擴大產能。? ??
在第三代半導體SiC功率模塊方面,我司的銀燒結技術亦是全球市場領導者。2014年率先將動態壓頭燒結設備投放市場。2016年為半導體公司完成T*模塊的封裝開發,原型樣品制作,以及并為大規模生產的提供了完整的工藝流程。以此實現了新能源汽車公司對于SiC功率模塊的量產化應用。? ?

Sinterstar Innovate系列
該系列適用于加壓式銀燒結,提供多種適用于研發、中小和大批量環境的解決方案。

官網:https://www.asmpt.com/?
全球總部位于新加坡的ASMPT,是全球唯一一家為電子制造過程所有主要步驟提供高質量解決方案的公司:從設備到多工廠級自動化概念的智能制造。從芯片互連載體到芯片組裝和封裝,再到表面貼裝技術(Surface Mount Technology,SMT),ASMPT的產品包括晶片沉積和激光開槽,至各種把精密電子和光學元件塑造、組裝和封裝為各種包括電子、移動通信、計算技術、汽車、工業和LED(顯示器)終端用戶設備的解決方案。

SilverSAM? 系列

官網:http://www.ecmee.com/? ???
合肥恒力裝備有限公司創建于1992年。公司致力于工業電加熱設備、系統集成和環保裝備三大業務領域 ,將產業發展定位在由電子元器件裝備、新能源裝備、電子電鍍裝備組成的主導產業;由智能制造、新材料、表面清洗、環保節能處理組成的重點產業以及由智能制造、先進新材料組成的培育產業等三大產業方向。
官網:http://www.bjclkdkj.com/
誠聯愷達科技有限公司成立于2021年4月,公司前身為成立于2007年的北京誠聯愷達科技有限公司,多年來專注于先進半導體封裝設備行業。? ?


圖源:碳化硅芯觀察
誠聯愷達表示,VS10-lI的壓制模具,燒結壓力范圍可以做到5MPa-30MPa之間,壓力控制精度:士0.1MPa,承壓平臺燒結芯片最高溫度: 300°C,控溫精度: 士1%。腔體極限真空: <10Pa,真空泄漏率: <0.5Pa/min。滿足大部分碳化硅模組封裝的銀燒結要求。
KD-VS10-11可大大減少機臺的維護工作及停機時間,并且支持全工藝過程的真空環境以及氮氣氣氛、甲酸氣氛。
官網:https://www.amx-automatrix.cn/
在電力電子設備(壓力燒結機和聲學掃描顯微鏡)行業有著豐富的經驗和多項全球專利。經過多年研究,開發了一系列與芯片貼裝相關的設備并獲得了專利,這些設備現已在世界各地廣為人知。AMX公司有X-燒結機 P50系列、X-燒結機 P100系列和X-燒結機 P200X系列三大系列,以P200系列為例:

官網:https://www.nikkiso.com/
全自動預燒結設備SW1000打破歐美壟斷,已進入主流車企和碳化硅IDM客戶,是國產唯一得到頭部客戶量產認證的全自動預燒結貼片設備。支持銀膏和銀膜工藝。采用最新的貼合頭設計,生產效率領先海外競品20%,最高設備精度可達±7um。支持各尺寸晶圓、華夫盤、編帶多種形式的自動上下料,全面滿足多元物料應用場景。? ?


官網:http://www.ajmtech.cn/
深圳市先進連接科技有限公司是一家集納米銀燒結材料及芯片封裝用燒結設備研發、生產、銷售、咨詢及技術服務于一體的綜合性高科技公司。
燒結設備包括AS系列預燒結機、AS-2.0燒結機、AS-3.0全自動燒結機等。


官網:https://quick-global.com/
快克智能裝備股份有限公司創立于1993年(股票代碼:603203),致力于為精密電子組裝半導體封裝檢測領域提供智能裝備解決方案。公司將精密焊接技術及裝備自動化能力拓展至功率半導體等封裝領域。
自主研發的納米銀燒結設備,突破第三代半導體功率芯片封裝“卡脖子”技術,該項目已被江蘇省工信廳認定為關鍵核心技術(裝備)攻關產業化項目,隨著IGBT多功能固晶機、甲酸焊接爐及固晶鍵合AOI的開發成功,已形成功率半導體封裝成套解決方案的能力。
快克芯裝備自主研發的微納金屬燒結設備可滿足:芯片燒結、Clip燒結以及Pin-Fin燒結等工藝需求。? ?


官網:http://www.tonzh.com/? ??
北京中科同志科技股份有限公司(以下簡稱“同志科技”或“北京同志科技有限公司”),是一家專業的電子組裝設備及服務提供商,是從事SMT生產設備及耗材的研發、生產、銷售并舉的高新技術企業,于2015年11月5日完成股份制改造。
除以上公司外,荷蘭的Besi Singapore、德國PINK GmbH Thermosysteme公司、以及日本的Cosmo等也已進入銀燒結設備競爭中。國內企業嘉源昊澤、昊越真空、帝科股份等目前有消息稱銀燒結設備已有產品。
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原文始發于微信公眾號(艾邦半導體網):SiC封裝銀燒結設備供應商(更新至2024年6月)