探討采用綠色塑料封裝的功率MOSFET性能

腐蝕機(jī)制基本上可分為四個(gè)階段。第一階段，溴化阻燃材料中釋放的溴離子形成電解液；第二階段，電解液通過焊球周邊的間隙擴(kuò)散到鍵合線；第三階段，以鋁為陽極，鋁-銅為陰極，溴為電解液的電化學(xué)電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)；第四階段，鋁焊盤被溶解，MOSFET裸片的金屬間化合物微結(jié)構(gòu)和源極金屬之間形成間隙，導(dǎo)致焊球和焊盤間接觸電阻增大，從而最終造成MOSFET器件的RDS(on) 隨熱壓施加時(shí)長而增大。

圖6綠色器件焊球右沿的特寫(放大15000倍)。從圖中看出，綠色器件能夠抵抗電解腐蝕。因此，即使長時(shí)間施加ACLV應(yīng)力，焊球和焊盤間也沒有形成間隙。

對綠色器件來說，電解腐蝕并不明顯，并未出現(xiàn)鋁焊盤溶解的情況，銅焊球和鋁焊盤之間也沒出現(xiàn)間隙。即使在施加864小時(shí)的ACLV應(yīng)力后，銅-鋁的接觸仍然很好，如圖6所示。正是這種卓越的鍵合性質(zhì)，使綠色器件的RDS(on)在長時(shí)間的ACLV應(yīng)力下仍然保持穩(wěn)定(ACLV前為3.4mΩ，864小時(shí)ACLV后也僅為3.5mΩ)。相反地，非綠色器件的RDS(on)卻隨ACLV時(shí)長波動(dòng)，而且864小時(shí)ACLV時(shí)，達(dá)到4.7mΩ，幾乎接近最大容許極限(4.9mΩ)。

結(jié)語

飛兆半導(dǎo)體公司的大多數(shù)功率MOSFET都進(jìn)行了優(yōu)化，柵極電荷低，RDS(on)小，開關(guān)速度快。綠色EMC不僅符合綠色標(biāo)準(zhǔn)，而且在鍵合可靠性和電氣穩(wěn)定性方面更為出色。因此，就滿足功率晶體管的上述要求而言，綠色EMC較之于非綠色EMC是更合適的封裝材料。