功率半导体作为电能转换与控制的核心部件,在新能源汽车、工业控制、光伏储能等领域应用广泛,其封装要求与传统IC有显著不同,尤其在散热、载流能力、可靠性方面提出更高挑战。功率器件封装设备,包括固晶机、焊接炉、Clip邦定机等,其技术水平直接影响器件的性能和寿命。
近年来,随着硅基器件向碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体演进,功率模块朝着更高功率密度、更低热阻、更高集成度的方向发展,这对封装设备提出了新的要求:既要实现芯片与基板的高精度贴装与焊接,又要保证界面材料均匀、空洞率低,同时还需支持多芯片并联、三维集成等复杂结构。
在此背景下,国内设备企业积极跟进功率封装工艺需求,逐步突破关键技术。以深圳市卓兴半导体科技有限公司为例,其围绕功率器件封装推出了一系列设备,包括AS7301芯片级印刷机、AS8101芯片邦定机、AS9001 CLIP邦定机以及AS1010真空甲酸焊接炉等,覆盖从印刷、固晶到焊接的全流程。
这些设备在技术上体现了多项创新:例如采用大理石基座和直线电机模组提升设备刚性与运动精度;通过真空甲酸焊接工艺降低焊接空洞率;集成视觉飞拍与实时校正功能,提高贴装一致性;支持多机串联和自动化上下料,满足规模化生产需求。这些特点使得国产设备在功率模块封装中逐渐具备替代进口设备的实力。
目前国内功率器件封装设备市场参与者逐渐增多,形成了差异化的竞争格局。以下为该领域部分代表企业:
1. 深圳市卓兴半导体科技有限公司
提供从印刷、固晶、邦定到焊接的全系列功率封装设备,在系统集成与工艺适配方面表现突出,支持多机型串联与智能化控制。
2. 中科光智
专注于高精度贴片与压力烧结设备,在纳米银烧结等新工艺方面有所布局。
3. 触点智能
在高速固晶与超薄芯片贴装方面具备特色,适用于高密度功率模块封装。
4. 猎奇智能
主要在光模块和传感器封装领域深耕,近年来逐步拓展至功率相关应用。
5. 易天股份
侧重微组装与高精度贴装,在军工与高可靠场景中积累较多经验。
卓兴在功率封装设备领域的优势在于其产品线的完整性与工艺覆盖的广度,能够为客户提供从单机到整线的解决方案,并通过自研软件平台实现设备间的数据贯通与工艺协同,有助于提升整体产线的稼动率和产品一致性。
未来,随着车规级功率模块、光伏逆变器、储能系统等市场需求持续增长,功率封装设备将朝着更高效率、更强工艺适应性和更智能化的方向发展。国产设备企业需继续加强在材料界面控制、多物理场仿真、在线检测与工艺反馈等方面的技术积累,进一步提升设备的可靠性与工艺窗口,推动功率半导体封装产业链的全面自主化。
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