碳化硅功率器件作為一種寬禁帶器件，具有耐高壓、高溫，導通電阻低，開關速度快等優點。如何充分發揮碳化硅器件的這些優勢性能則給封裝技術帶來了新的挑戰。近期，第十屆國際第三代半導體論壇&第二十一屆中國國際半導體照明論壇（IFWS&SSLCHINA2024）在蘇州召開。

期間，由北京國聯萬眾半導體科技有限公司、上海瞻芯電子科技股份有限公司、北京康美特科技股份有限公司、蘇州中瑞宏芯半導體有限公司、蘇州思體爾軟件科技有限公司、國家第三代半導體技術創新中心（蘇州）、北京北方華創微電子裝備有限公司協辦支持的“碳化硅功率器件及其封裝技術 II”的分會上，德國因戈爾施塔特應用技術大學教授Elger GORDEN，九峰山實驗室碳化硅負責人袁俊，懷柔實驗室研究員許恒宇，復旦大學青年研究員樊嘉杰，西安電子科技大學教授、芯豐澤半導體創始人宋慶文，山東大學李果，中電科五十五所副主任設計師、研究員黃潤華，西安理工大學副教授王曦，中南大學吳平等嘉賓們齊聚，共同交流探討。

Elger GORDEN

德國因戈爾施塔特應用技術大學教授

德國因戈爾施塔特應用技術大學教授Elger GORDEN做了“大功率電子與光電器件存取性能與可靠性的瞬態熱分析”的視頻報告，分享了光和大功率電子學中的熱挑戰、瞬態熱分析、測試設備開發、基于TTA的大功率LED封裝可靠性測試等內容。報告指出，TTA的自動化能夠獲得用于可靠性分析的大型數據集，并能夠開發通用可靠性模型。組合式自動TTA測試儀和光譜儀可實現精確的熱阻測量和可靠性分析。InLine TTA應用于制造業的質量檢驗LTTA消除了死區時間，從而消除了對易出錯時間外推的需求，靠近接合處的層分辨率低熱阻封裝的精度更高。

袁俊

九峰山實驗室碳化硅負責人

九峰山實驗室碳化硅負責人袁俊做了“新型碳化硅多級溝槽全P型掩蔽溝槽MOSFET器件的研制”的主題報告，分享了JFS新型溝槽MOSFET開發、周期性深P掩蔽溝槽MOS、新型全包裹掩蔽溝槽MOS等研究進展。報告指出，JFS碳化硅芯片前沿技術研究和IP儲備方面，從多級溝槽JBS二極管技術出發，延申到各種新的SiC器件技術構造，包括溝槽 MOSFET 和超結器件；和產業公司及 Fab 探索推廣新的解決方案，可制造性技術。周期性深P掩蔽溝槽MOS方面，攻克了碳化硅溝槽MOSFET器件研發的多項關鍵工藝，形成溝槽MOS的SPB。開發成套工藝，國內第一家發布具備SiC溝槽能力的6英寸Fab工藝線。新型全包裹掩蔽溝槽MOS方面，探索基于新型“NPN三明治”外延片夾層的碳化硅溝槽MOSFET器件結構。優化參數，提升器件性能，降低芯片成本，開發新型器件技術。

許恒宇

懷柔實驗室研究員

懷柔實驗室研究員許恒宇做了“功率半導體器件的可靠性設計”的主題報告，分享了可靠性的七個工具R7、SiC-MOSFET可靠性等研究成果與進展。報告認為，可靠性就是基于“可靠性數據庫”，通過“可靠性設計技術”“FMEA/FTA”和“設計評審”做出可靠性來，利用“可靠性試驗”“失效分析”和“威布爾分布”進行可靠性驗證并預測，最終達到保證可靠性的目的。可靠性的七個工具涉及可靠性數據庫RDB、可靠性設計、FMEA/FTA、設計評審、可靠性試驗、失效分析、Weibull分析等。報告同時指出，可靠性設計是可靠性研究的薄弱環節；SiC-MOSFET可靠性數據庫亟需建立。

樊嘉杰

復旦大學青年研究員

復旦大學青年研究員樊嘉杰做了“SiC功率模塊封裝用納米燒結材料的可靠性研究”的主題報告，分享了燒結互連機理、拉伸試驗和本構建模、納米壓痕試驗與本構模型、微柱壓縮試驗與分析、腐蝕可靠性試驗與分析等內容。報告指出，高孔隙率使燒結的NanoCu的電性能和熱性能在H?s腐蝕后比塊狀Cu更嚴重地退化。與塊狀銅相比，高孔隙率導致燒結納米銅在H?S腐蝕后表現出更大的機械退化，并改變了接頭剪切斷裂模式。腐蝕層是由于H?S和O?的滲透以及表面Cu原子的向上遷移而形成的。在燒結的納米銅中，更深的滲透會導致更大的性能退化。隨著腐蝕老化的進行，燒結銅和塊狀銅在450nm處的歸一化反射率都顯著增加。燒結銅的增加更為顯著，表明腐蝕更為嚴重。

宋慶文

西安電子科技大學教授、芯豐澤半導體創始人

西安電子科技大學教授、芯豐澤半導體創始人宋慶文做了“高可靠性SiC功率器件研究進展”的主題報告，分享了國內外技術發展現狀及取得的研究成果。SiC功率器件在應用中面臨著諸多可靠性難題。報告顯示，采用多層掩膜腐蝕技術，解決了JTE電荷敏感性問題，成功實現新型錐形摻雜尾部調制結終端擴展（TDTM-JTE）。通過氧化退火工藝，在遷移率、閾值漂移和柵氧長期可靠性之間進行折中，最終給出滿足高溝道遷移率、低閾值漂移、柵介質長期可靠性要求的折中工藝。研究了SiC MOSFET器件UIS失效機制，明確了寄生晶體管開啟導致的熱電集中失效模式。提出了三區P阱摻雜, 兼顧電阻，雪崩耐量與阻斷電壓。采用微米 / 亞微米柵寬尺度溝槽刻蝕工藝、高遷移率柵氧工藝、自對準槽柵屏蔽保護注入、窄，深P+注入等工藝為溝槽器件進一步降低特征導通電阻提供可能性。成功制備了UMOSFET產品元胞尺寸3μm、阻斷電壓達1600V、閾值電壓5V, 特征導通電阻典型值為(3.0±0.4)mΩ·cm²。

黃潤華

中電科五十五所副主任設計師、研究員

《新能源汽車用SiC MOSFET芯片研制進展》

王曦

西安理工大學副教授

西安理工大學副教授王曦做了“紫外激光觸發SiC晶閘管的開關特性及機理”的主題報告，分享了分析與仿真、實驗研究等內容。報告顯示，在合適的驅動條件下，SiC光觸發晶閘管可以表現出良好的開關特性，有潛力用作放電開關。在UV LED驅動模式下，SiC光觸發晶閘管的性能不好，有必要從器件設計和驅動的角度進一步找到改進的方法。紫外激光驅動方案是促進SiC光觸發晶閘管應用的首選方案。然而，UV LED驅動方案更有利于集成化和小型化。

李果

山東大學

山東大學李果做了“碳化硅MOSFET無損歐姆接觸制備工藝研究”的主題報告，分享了無損歐姆接觸工藝研究進展與成果。報告顯示，無損碳化硅歐姆接觸工藝實現方面，通過表面預處理消除了費米釘扎，增加了載流子濃度，從而使SiC表面電子親合能恢復至理論值，直接沉積金屬即可形成歐姆接觸。激光退火P/N同時歐姆接觸在低能量下和電極金屬種類及比例相關，高能激光退火可以使界面產生Si，從而促使歐姆接觸的形成。

吳平

中南大學

中南大學吳平做了“倒裝焊接雙面散熱SiC功率模塊封裝”的主題報告，分享了相關的研究成果，涉及BGA-雙面散熱模塊研究、倒裝-凸臺式互連雙面散熱模塊研究等內容。報告指出，雙面散熱功率器件封裝技術是一種先進的封裝方法，它通過在功率器件的頂部和底部同時進行散熱，有效降低功率模塊的結殼熱阻，從而提升了模塊的功率密度以及提升了模塊的可靠性。雙面散熱封裝工藝相對復雜，且存在回流過程中的傾斜問題，電耐壓問題，這對于模塊的制造精度和一致性提出了更高的要求。研究對倒裝焊接雙面散熱SiC功率模塊封裝的進行了仿真，工藝制備，電學測試以及可靠性相關研究，可以為下一代雙面散熱功率模塊的研發與應用提供一定的參考。隨著全球電動汽車、新能源發電等領域的發展，雙面散熱封裝技術有望得到更廣泛的應用，特別是在對功率密度和熱管理要求較高的場合。

（根據現場資料整理，僅供參考）