碳化硅功率器件作为一种宽禁带器件，具有耐高压、高温，导通电阻低，开关速度快等优点。如何充分发挥碳化硅器件的这些优势性能则给封装技术带来了新的挑战。近期，第十届国际第三代半导体论坛&第二十一届中国国际半导体照明论坛（IFWS&SSLCHINA2024）在苏州召开。
期间，由北京国联万众半导体科技有限公司、上海瞻芯电子科技股份有限公司、北京康美特科技股份有限公司、苏州中瑞宏芯半导体有限公司、苏州思体尔软件科技有限公司、国家第三代半导体技术创新中心（苏州）、北京北方华创微电子装备有限公司协办支持的“碳化硅功率器件及其封装技术 II”的分会上，德国因戈尔施塔特应用技术大学教授Elger GORDEN，九峰山实验室碳化硅负责人袁俊，怀柔实验室研究员许恒宇，复旦大学青年研究员樊嘉杰，西安电子科技大学教授、芯丰泽半导体创始人宋庆文，山东大学李果，中电科五十五所副主任设计师、研究员黄润华，西安理工大学副教授王曦，中南大学吴平等嘉宾们齐聚，共同交流探讨。
Elger GORDEN
德国因戈尔施塔特应用技术大学教授
德国因戈尔施塔特应用技术大学教授Elger GORDEN做了“大功率电子与光电器件存取性能与可靠性的瞬态热分析”的视频报告，分享了光和大功率电子学中的热挑战、瞬态热分析、测试设备开发、基于TTA的大功率LED封装可靠性测试等内容。报告指出，TTA的自动化能够获得用于可靠性分析的大型数据集，并能够开发通用可靠性模型。组合式自动TTA测试仪和光谱仪可实现精确的热阻测量和可靠性分析。InLine TTA应用于制造业的质量检验LTTA消除了死区时间，从而消除了对易出错时间外推的需求，靠近接合处的层分辨率低热阻封装的精度更高。
袁俊
九峰山实验室碳化硅负责人
九峰山实验室碳化硅负责人袁俊做了“新型碳化硅多级沟槽全P型掩蔽沟槽MOSFET器件的研制”的主题报告，分享了JFS新型沟槽MOSFET开发、周期性深P掩蔽沟槽MOS、新型全包裹掩蔽沟槽MOS等研究进展。报告指出，JFS碳化硅芯片前沿技术研究和IP储备方面，从多级沟槽JBS二极管技术出发，延申到各种新的SiC器件技术构造，包括沟槽 MOSFET 和超结器件；和产业公司及 Fab 探索推广新的解决方案，可制造性技术。周期性深P掩蔽沟槽MOS方面，攻克了碳化硅沟槽MOSFET器件研发的多项关键工艺，形成沟槽MOS的SPB。开发成套工艺，国内第一家发布具备SiC沟槽能力的6英寸Fab工艺线。新型全包裹掩蔽沟槽MOS方面，探索基于新型“NPN三明治”外延片夹层的碳化硅沟槽MOSFET器件结构。优化参数，提升器件性能，降低芯片成本，开发新型器件技术。
许恒宇
怀柔实验室研究员
怀柔实验室研究员许恒宇做了“功率半导体器件的可靠性设计”的主题报告，分享了可靠性的七个工具R7、SiC-MOSFET可靠性等研究成果与进展。报告认为，可靠性就是基于“可靠性数据库”，通过“可靠性设计技术”“FMEA/FTA”和“设计评审”做出可靠性来，利用“可靠性试验”“失效分析”和“威布尔分布”进行可靠性验证并预测，最终达到保证可靠性的目的。可靠性的七个工具涉及可靠性数据库RDB、可靠性设计、FMEA/FTA、设计评审、可靠性试验、失效分析、Weibull分析等。报告同时指出，可靠性设计是可靠性研究的薄弱环节；SiC-MOSFET可靠性数据库亟需建立。
樊嘉杰
复旦大学青年研究员
复旦大学青年研究员樊嘉杰做了“SiC功率模块封装用纳米烧结材料的可靠性研究”的主题报告，分享了烧结互连机理、拉伸试验和本构建模、纳米压痕试验与本构模型、微柱压缩试验与分析、腐蚀可靠性试验与分析等内容。报告指出，高孔隙率使烧结的NanoCu的电性能和热性能在H₂s腐蚀后比块状Cu更严重地退化。与块状铜相比，高孔隙率导致烧结纳米铜在H₂S腐蚀后表现出更大的机械退化，并改变了接头剪切断裂模式。腐蚀层是由于H₂S和O₂的渗透以及表面Cu原子的向上迁移而形成的。在烧结的纳米铜中，更深的渗透会导致更大的性能退化。随着腐蚀老化的进行，烧结铜和块状铜在450nm处的归一化反射率都显著增加。烧结铜的增加更为显著，表明腐蚀更为严重。
宋庆文
西安电子科技大学教授、芯丰泽半导体创始人
西安电子科技大学教授、芯丰泽半导体创始人宋庆文做了“高可靠性SiC功率器件研究进展”的主题报告，分享了国内外技术发展现状及取得的研究成果。SiC功率器件在应用中面临着诸多可靠性难题。报告显示，采用多层掩膜腐蚀技术，解决了JTE电荷敏感性问题，成功实现新型锥形掺杂尾部调制结终端扩展（TDTM-JTE）。通过氧化退火工艺，在迁移率、阈值漂移和栅氧长期可靠性之间进行折中，最终给出满足高沟道迁移率、低阈值漂移、栅介质长期可靠性要求的折中工艺。研究了SiC MOSFET器件UIS失效机制，明确了寄生晶体管开启导致的热电集中失效模式。提出了三区P阱掺杂, 兼顾电阻，雪崩耐量与阻断电压。采用微米 / 亚微米栅宽尺度沟槽刻蚀工艺、高迁移率栅氧工艺、自对准槽栅屏蔽保护注入、窄，深P+注入等工艺为沟槽器件进一步降低特征导通电阻提供可能性。成功制备了UMOSFET产品元胞尺寸3μm、阻断电压达1600V、阈值电压5V, 特征导通电阻典型值为(3.0±0.4)mΩ·cm2。
黄润华
中电科五十五所副主任设计师、研究员
《新能源汽车用SiC MOSFET芯片研制进展》
王曦
西安理工大学副教授
西安理工大学副教授王曦做了“紫外激光触发SiC晶闸管的开关特性及机理”的主题报告，分享了分析与仿真、实验研究等内容。报告显示，在合适的驱动条件下，SiC光触发晶闸管可以表现出良好的开关特性，有潜力用作放电开关。在UV LED驱动模式下，SiC光触发晶闸管的性能不好，有必要从器件设计和驱动的角度进一步找到改进的方法。紫外激光驱动方案是促进SiC光触发晶闸管应用的首选方案。然而，UV LED驱动方案更有利于集成化和小型化。
李果
山东大学
山东大学李果做了“碳化硅MOSFET无损欧姆接触制备工艺研究”的主题报告，分享了无损欧姆接触工艺研究进展与成果。报告显示，无损碳化硅欧姆接触工艺实现方面，通过表面预处理消除了费米钉扎，增加了载流子浓度，从而使SiC表面电子亲合能恢复至理论值，直接沉积金属即可形成欧姆接触。激光退火P/N同时欧姆接触在低能量下和电极金属种类及比例相关，高能激光退火可以使界面产生Si，从而促使欧姆接触的形成。
吴平
中南大学
中南大学吴平做了“倒装焊接双面散热SiC功率模块封装”的主题报告，分享了相关的研究成果，涉及BGA-双面散热模块研究、倒装-凸台式互连双面散热模块研究等内容。报告指出，双面散热功率器件封装技术是一种先进的封装方法，它通过在功率器件的顶部和底部同时进行散热，有效降低功率模块的结壳热阻，从而提升了模块的功率密度以及提升了模块的可靠性。双面散热封装工艺相对复杂，且存在回流过程中的倾斜问题，电耐压问题，这对于模块的制造精度和一致性提出了更高的要求。研究对倒装焊接双面散热SiC功率模块封装的进行了仿真，工艺制备，电学测试以及可靠性相关研究，可以为下一代双面散热功率模块的研发与应用提供一定的参考。随着全球电动汽车、新能源发电等领域的发展，双面散热封装技术有望得到更广泛的应用，特别是在对功率密度和热管理要求较高的场合。
（根据现场资料整理，仅供参考）
