功率器件幾大技術(shù)路線分析

線寬、器件結(jié)構(gòu)、工藝進(jìn)步、材料迭代

功率器件技術(shù)的發(fā)展包含了多個(gè)技術(shù)路徑，主要包括線寬、器件結(jié)構(gòu)、工藝進(jìn)步、材料迭代等方面。這些技術(shù)路徑共同推動(dòng)著功率器件向著更高的功率密度、更低的功耗與成本以及多功能集成的方向發(fā)展。例如，第三代半導(dǎo)體材料的引入和集成化趨勢(shì)的加強(qiáng)，都是功率器件技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn)。

SiC、Si、藍(lán)寶石襯底

功率GaN器件的襯底主要有SiC、Si、藍(lán)寶石這三種。GaNonSiC主要在射頻領(lǐng)域用于功率放大器，GaNonSapphire則主要用于LED領(lǐng)域。這些不同的襯底材料為功率器件提供了多樣化的技術(shù)路線，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。

平面型和垂直型結(jié)構(gòu)

垂直GaN中“垂直”是指器件的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單可以理解為器件中陽(yáng)極和陰極相對(duì)的位置。目前大多數(shù)硅基GaN器件是平面型結(jié)構(gòu)，即陽(yáng)極和陰極處于芯片同一平面上，導(dǎo)通電流在器件中橫向流動(dòng)；而垂直型GaN一般是基于GaN襯底，GaN襯底底面為陰極，陽(yáng)極則位于上方，導(dǎo)通電流是豎向流動(dòng)。垂直結(jié)構(gòu)能夠更容易產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，這是一種設(shè)備自我保護(hù)的重要屬性，如果器件兩端電壓或?qū)ǖ碾娏鞒霈F(xiàn)峰值，擁有雪崩特性的器件就可以吸收這些電涌并保持正常運(yùn)行，在工業(yè)領(lǐng)域有很大的應(yīng)用空間。

D-Mode和E-Mode器件

D-ModeGaN器件在沒(méi)有施加門極電壓時(shí)，器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，需要施加負(fù)向門極電壓來(lái)關(guān)閉器件。這種器件具有較好的線性特性和較低的開關(guān)損耗，適用于一些需要高精度控制和低噪聲的應(yīng)用，比如音頻放大器、射頻功率放大器等。而E-ModeGaN器件則相反，它們?cè)跊](méi)有施加門極電壓時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，需要正向門極電壓來(lái)開啟器件。E-Mode器件通常不需要Cascode結(jié)構(gòu)，封裝復(fù)雜度較低，開關(guān)頻率也因此不受限制，適用于更廣泛的功率變換應(yīng)用。

結(jié)論

綜上所述，功率器件技術(shù)路線的多樣化為不同應(yīng)用場(chǎng)景提供了豐富的選擇。從材料到結(jié)構(gòu)，再到工藝的進(jìn)步，每一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都在不斷提升功率器件的性能和應(yīng)用范圍。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們可以期待功率器件在未來(lái)能夠更好地滿足各種電子裝置的需求。

功率器件芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

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