由於這些集成電路公司大多沒有獨立的功率器件生產線,只能利用現有的集成電路生產工藝完成芯片加工,所以設計生產的基本是壹些低壓芯片。與普通IC芯片相比,大功率器件有許多特有的技術難題,如芯片的減薄工藝,背面工藝等。解決這些難題不僅需要成熟的工藝技術,更需要先進的工藝設備,這些都是我國功率半導體產業發展過程中急需解決的問題。
從80年代初到現在IGBT芯片體內結構設計有非穿通型(NPT)、穿通型(PT)和弱穿通型(LPT)等類型,在改善IGBT的開關性能和通態壓降等性能上做了大量工作。但是把上述設計在工藝上實現卻有相當大的難度。尤其是薄片工藝和背面工藝。工藝上正面的絕緣鈍化,背面的減薄國內的做的都不是很好。 低溫藥芯錫絲
薄片工藝,特定耐壓指標的IGBT器件,芯片厚度也是特定的,需要減薄到200-100um,甚至到80um,現在國內可以將晶圓減薄到175um,再低就沒有能力了。比如在100~200um的量級,當矽片磨薄到如此地步後,後續的加工處理就比較困難了,特別是對於8寸以上的大矽片,極易破碎,難度更大。
背面工藝,包括了背面離子註入,退火激活,背面金屬化等工藝步驟,由於正面金屬的熔點的限制,這些背面工藝必須在低溫下進行(不超過450°C),退火激活這壹步難度極大。背面註入以及退火,此工藝並不像想象的那麽簡單。國外某些公司可代加工,但是他們壹旦與客戶簽訂協議,就不再給中國客戶代提供加工服務。
在模塊封裝技術方面,國內基本掌握了傳統的焊接式封裝技術,其中中低壓模塊封裝廠家較多,高壓模塊封裝主要集中在南車與北車兩家公司。與國外公司相比,技術上的差距依然存在。國外公司基於傳統封裝技術相繼研發出多種先進封裝技術,能夠大幅提高模塊的功率密度、散熱性能與長期可靠性,並初步實現了商業應用。
高端工藝開發人員非常缺乏,現有研發人員的設計水平有待提高。目前國內沒有系統掌握IGBT制造工藝的人才。從國外先進功率器件公司引進是捷徑。但單單引進壹個人很難掌握IGBT制造的全流程,而要引進壹個團隊難度太大。國外IGBT制造中許多技術是有專利保護。目前如果要從國外購買IGBT設計和制造技術,還牽涉到好多專利方面的東西。 昆明BGA錫球價格