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裸DBA基板上银烧结连接在老化、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试下的界面力学与热特性研究
Interface-Mechanical and Thermal Characteristics of Ag Sinter Joining on Bare DBA Substrate During Aging, Thermal Shock and 1200 W/cm2 Power Cycling Tests
Chuantong Chen · Dongjin Kim · Zheng Zhang · Naoki Wakasugi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文研究了在250°C无压条件下，利用微米级银烧结技术将SiC芯片直接连接至裸DBA（Al/AlN/Al）基板的工艺。实验表明，银-铝界面具有33.6 MPa的稳固结合力。通过1000小时250°C高温存储、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试，验证了该封装结构在极端工况下的热机械可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装技术。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模应用SiC器件，提升功率密度与可靠性至关重要。银烧结技术替代传统焊料是实现高功率密度设计的关键，而裸DBA基板的应用有助于降低成本并优化热传导路径。建议研发团队关注该界面在极端功率循环下的失...
功率半导体模块芯片背面金属化与焊料合金界面相互作用研究
Study on the interface interaction between the chip backside metallization and solder alloys of power semiconductor modules
Shilin Zhao · Erxian Yao · Chunbiao Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0
功率半导体模块是电力转换系统的核心器件，其芯片-焊料界面是可能导致模块失效的薄弱环节之一，需进行深入研究。本文研究了芯片背面金属化层（BSM）、焊料合金种类及焊接条件对回流焊过程中界面反应的影响，并通过高温存储（HTS）和高温高湿反偏（HTRB）等加速老化试验进一步评估了界面结合性能。结果表明，当Al–Ti–Ni–Ag结构的芯片背面金属化层与Sn基焊料发生反应时，使用SAC305焊料生成了(Cu, Ni)6Sn5金属间化合物（IMC），而使用SnSb5焊料则可能形成(Cu, Ni)6(Sn, S...
解读: 该芯片背金属化与焊料界面研究对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的功率半导体模块可靠性提升具有重要价值。研究揭示Al-Ti-Ni-Ag背金属化层中Ni层厚度需优化以确保IMC层连续性,避免分层失效。建议在SiC/GaN功率器件封装中采用较厚Ni层设计,优化回流焊接工艺参数,并在Power...