功能強大的汽車電子封裝技術

這里是12mm x 8mm PQFN 封裝的背面，將兩個較大型控制器的功能納入到
一個較小型的封裝中：利用最新的功率MOSFET 處理功率，并利用最新的 IC
技術處理數據。

這里是有 3 個 DAP 和 5 個裸片組件的內部。這個多裸片封裝可提供裸片基底之間的隔
離、功率裸片的低熱阻及連接兩個獨立智能功率器件的能力。在這器件中，兩個控制裸
片各有 12 個采用小金接合線的互連端點，以便將控制裸片的尺寸減到最小。控制 IC 并
利用不導電的黏接裸片附著，從功率裸片中進行隔離。功率器件采用厚鋁接合線處理電
流，并透過焊接裸片附著提高功率耗散。由于功率裸片與 DAP 焊接，DAP 又與電路板
焊接，因此使到功率裸片到散熱表面的熱阻降至最低。

PQFN 封裝無需外延引腳，因此可將尺寸減至最少。這里給出了兩個點火 IGBT 外型尺
寸 (大致比例)；兩個 IGBT 都采用相同大小的裸片。但左邊的 PQFN 封裝比右邊的 TO-
252 (Dpak) 封裝小很多。這一點很重要，因為新的汽車點火裝置設計已采用線圈上開關
技術，這對于必須安裝在火花塞上筆型線圈上的電路來說，無疑是個板卡空間優勢。智能功率器件

智能功率器件需要同時處理功率和數據。多數情況下，采用特為信號處理而優化的芯片工藝執行器件的智能功能，并利用另一個完全不同的芯片來處理器件功率，比較具備成本效益。工藝的分開處理導致這些芯片必須重新集成到一個封裝中，并能提供功率裸片與信號處理裸片之間及與外部電路之間的互連。這種封裝應能同時實現功率處理、裸片互連、功率和信號連接，以及可能需要的裸片基底隔離，連同實體支撐和環境保護等功能。從功率結區到封裝外殼的熱阻抗要低，以實現對功率器件的冷卻。熱阻的影響將體現在方程(1)的“Rth”阻值上。將功率裸片附著的金屬引線框向封裝件表面延伸，可以有助于降低熱阻。為降低功率器件底部的熱阻抗和電阻抗，需要用采用焊膏裸片附著。采用不導電的環氧或聚酰亞胺材料能將控制裸片從功率開關裸片背后的潛在電勢中隔離出來。

質量要求

汽車產品一般要求符合AEC針對集成電路制定的Q100規范或針對分立器件制定的Q101規范要求。其中的測試包括：工作壽命、溫度/濕度/偏壓測試如HAST或H3TRB、功率循環、溫度循環和高溫反向偏壓 (HTRB)。除了可靠性應力外，封裝材料的特性還應在性能方面取得平衡。這些特性包括塑模化合物電離特性、Tg、吸潮，以及室溫下和升溫后的形變模量。

封裝技術能為今天的單裸片功率產品提供更佳的電氣和熱性能。隨著產品朝著智能功率元件方向發展，優化的半導體芯片將整合于單一個更小型的智能功率封裝中，為汽車電子產品帶來所需的尺寸、電氣、熱量和環保性能表現。