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(guò)焊球周邊的間隙擴(kuò)散到鍵合線;第三階段,以鋁為陽(yáng)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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間施加ACLV應(yīng)力,焊球和焊盤間也沒(méi)有形成間隙。
對(duì)綠色器件來(lái)說(shuō),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(méi)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(zhǎng)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(zhǎng)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(yǔ)
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。
評(píng)論