普萊信Clip Bond封裝整線設(shè)備,獲功率半導(dǎo)體國(guó)際巨頭海外工廠訂單
據(jù)悉,在高端Clip封裝設(shè)備領(lǐng)域長(zhǎng)期由少數(shù)國(guó)際巨頭把持的局面下,近期,中國(guó)半導(dǎo)體裝備制造商普萊信實(shí)現(xiàn)了重大突破,普萊信Clip Bond封裝整線設(shè)備(涵蓋高精度固晶機(jī)、夾焊機(jī)及在線式真空爐)獲功率半導(dǎo)體國(guó)際巨頭海外工廠的訂單,該產(chǎn)品線此前已成功導(dǎo)入國(guó)內(nèi)多家頭部功率器件大廠的核心量產(chǎn)線。國(guó)產(chǎn)高端Clip Bond封裝整線設(shè)備首次實(shí)現(xiàn)規(guī)?;隹?,這一里程碑事件,驗(yàn)證了普萊信技術(shù)滿足大電流功率器件的嚴(yán)苛封裝要求,并具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
Clip封裝:大電流時(shí)代的必然選擇
在電動(dòng)汽車、工業(yè)電機(jī)、數(shù)據(jù)中心及高功率快充等領(lǐng)域的強(qiáng)勁需求推動(dòng)下,功率半導(dǎo)體器件正朝著更高電流密度、更高功率密度、更高可靠性及更低熱阻的方向飛速演進(jìn)。傳統(tǒng)引線鍵合(Wire Bonding)技術(shù)因其金屬線固有的電阻高、載流能力有限、熱管理瓶頸及潛在的引線斷裂/脫焊風(fēng)險(xiǎn),已成為制約中高功率器件(如IGBT模塊、SiC MOSFET模塊)性能提升的關(guān)鍵障礙。
Clip (Copper Lead-frame Interconnect Package,銅帶引線框架互連封裝) 工藝應(yīng)運(yùn)而生,其核心創(chuàng)新在于摒棄易受限的金屬線,采用扁平、寬厚的銅帶(Clip)直接連接芯片(Die)頂部與外部引線框架或基板。這一結(jié)構(gòu)性變革帶來(lái)了顛覆性優(yōu)勢(shì):
1.電流承載能力躍升:銅帶截面積遠(yuǎn)超金屬線,顯著降低電阻,提升電流承載能力(可達(dá)傳統(tǒng)線鍵合的5-10倍),滿足高功率模塊的嚴(yán)苛需求。
2.熱阻大幅降低:銅帶提供了高效、低熱阻的散熱路徑,能快速將芯片產(chǎn)生的巨大熱量傳導(dǎo)至基板或散熱器,極大提升器件可靠性和壽命。
3.電感最小化:扁平互連結(jié)構(gòu)比弧形金屬線具有更低的寄生電感,提升器件在高頻開(kāi)關(guān)(尤其在SiC/GaN應(yīng)用中)的性能和效率。
4.封裝體積優(yōu)化:銅帶結(jié)構(gòu)緊湊,有助于實(shí)現(xiàn)更小型化、更高功率密度的模塊設(shè)計(jì)。
正是這些不可替代的優(yōu)勢(shì),使Clip工藝迅速成為大電流、高功率密度IGBT、SiC MOSFET模塊封裝的標(biāo)準(zhǔn)解決方案。
市場(chǎng)格局與設(shè)備挑戰(zhàn):效率、精度與成本
英飛凌(Infineon)、安森美(ON Semiconductor)、三菱電機(jī)(Mitsubishi Electric)、富士電機(jī)(Fuji Electric)、美臺(tái)(DIODES)等國(guó)際巨頭在高端功率模塊市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo),其Clip產(chǎn)線對(duì)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性要求極其苛刻。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪半導(dǎo)體、中車時(shí)代電氣、華潤(rùn)微等中國(guó)廠商正加速布局高性能功率芯片,對(duì)具備量產(chǎn)能力的先進(jìn)Clip封裝設(shè)備需求迫切。面對(duì)大規(guī)模量產(chǎn),市場(chǎng)對(duì)Clip設(shè)備的核心要求聚焦于:
1.高效率:滿足汽車等領(lǐng)域的巨大產(chǎn)能需求。
2.高精度與一致性:確保銅帶精準(zhǔn)放置、焊接可靠(尤其是點(diǎn)膠/焊膏控制),直接影響模塊的電流承載能力和長(zhǎng)期可靠性。
3.低綜合運(yùn)行成本:降低耗材(如密封圈)、氣體(如氮?dú)猓┫暮途S護(hù)成本。
4.穩(wěn)定性與良率:解決工藝痛點(diǎn)(如“炸錫”),保障連續(xù)生產(chǎn)。
贏得海內(nèi)外頂級(jí)客戶青睞,源于其精準(zhǔn)解決了Clip量產(chǎn)中的核心痛點(diǎn)
一、為高功率量產(chǎn)而生:兼容性與效率雙優(yōu)
普萊信整線支持8英寸及12英寸晶圓尺寸,滿足當(dāng)前及下一代功率芯片大規(guī)模生產(chǎn)的需求。其設(shè)備架構(gòu)深度優(yōu)化,被客戶驗(yàn)證具備行業(yè)領(lǐng)先的高精度、高效率與兼容性,為功率模塊的規(guī)?;?、低成本制造提供了強(qiáng)大裝備支撐。
二、精密點(diǎn)膠:大電流可靠性的基石
銅帶與芯片間的底部填充/粘接材料(如燒結(jié)銀膏、環(huán)氧膠)的涂布精度和一致性,直接決定了互連界面的熱阻、電阻及長(zhǎng)期可靠性。普萊信創(chuàng)新采用可配置多點(diǎn)膠系統(tǒng)(最多6頭),其核心價(jià)值在于每個(gè)點(diǎn)膠頭均可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立閉環(huán)控制的超高精度膠量輸出。這種設(shè)計(jì)確保了在高速生產(chǎn)下,點(diǎn)膠位置、形狀和體積的極致精準(zhǔn)與均勻,徹底杜絕因點(diǎn)膠不良(缺膠、溢膠)導(dǎo)致的局部熱點(diǎn)或連接失效風(fēng)險(xiǎn),為大電流承載的穩(wěn)定性保駕護(hù)航。
三、真空爐革命:可靠性躍升與成本銳減
真空回流焊接是確保銅帶與芯片形成高強(qiáng)度、低空洞率互連的關(guān)鍵步驟,也是傳統(tǒng)產(chǎn)線的“成本與良率洼地”。普萊信的在線式真空爐實(shí)現(xiàn)了顛覆性創(chuàng)新:
1.超長(zhǎng)壽命密封:核心密封部件壽命從行業(yè)普遍的1-2周,革命性提升至6個(gè)月以上,極大減少停機(jī)維護(hù)和備件成本,提升設(shè)備綜合利用率(OEE)。
2.根治“炸錫”頑疾:通過(guò)創(chuàng)新的熱場(chǎng)控制與壓力管理,有效抑制了焊料飛濺(“炸錫”),顯著提升焊接良率和模塊絕緣可靠性。
3.氮?dú)庀拇蠓档停?/strong>優(yōu)化的流場(chǎng)設(shè)計(jì)與密封技術(shù),實(shí)現(xiàn)氮?dú)庀牧匡@著下降,直接降低客戶長(zhǎng)期運(yùn)行成本。
4.無(wú)縫在線集成:與前后道設(shè)備流暢對(duì)接,提升整線自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。
未來(lái)展望:Clip工藝與第三代半導(dǎo)體的共舞
隨著800V高壓平臺(tái)電動(dòng)車普及及SiC/GaN器件滲透率加速提升,對(duì)功率模塊的電流密度、開(kāi)關(guān)頻率、工作溫度及可靠性要求將達(dá)到前所未有的高度。Clip封裝作為承載這些器件的首選工藝,其設(shè)備必須向更高精度、更高效率、更強(qiáng)穩(wěn)定性和更低綜合成本(CoO)持續(xù)進(jìn)化。
普萊信智能Clip整線成功打入國(guó)際頂級(jí)客戶供應(yīng)鏈,不僅是中國(guó)高端半導(dǎo)體裝備能力的有力證明,更彰顯了其技術(shù)在滿足未來(lái)大電流、高可靠性封裝需求上的前瞻性。其在大尺寸晶圓支持、精密點(diǎn)膠控制、高可靠低耗真空焊接等方面的突破,直指功率半導(dǎo)體封裝升級(jí)的核心訴求。對(duì)于致力于在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中構(gòu)建性能與成本雙重優(yōu)勢(shì)的功率器件廠商而言,具備整線交付能力和顯著降本增效價(jià)值的國(guó)產(chǎn)高端裝備,正成為其提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略選擇。普萊信的突破,標(biāo)志著在決定功率半導(dǎo)體性能的關(guān)鍵封裝工藝領(lǐng)域,中國(guó)高端裝備已具備與國(guó)際領(lǐng)先者同臺(tái)競(jìng)技的實(shí)力,并為全球功率電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的動(dòng)能。
評(píng)論