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寬禁帶功率半導體封裝——材料、元件和可靠性 版權信息
- ISBN：9787111763178
- 條形碼：9787111763178 ; 978-7-111-76317-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
寬禁帶功率半導體封裝——材料、元件和可靠性 本書特色
第三代寬禁帶功率半導體，是指以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為材料的半導體，由于其高耐壓、高電子遷移率、耐高溫等特性，在許多場合體現出比上一代硅(Si)基半導體器件更大的優勢。封裝是器件運用(商用)必不可少的一環，尤其是封裝的可靠性，對于集成電路(IC)的性能幾乎起到了決定性作用，新型封裝技術的能力制約著器件運用。研究封裝，尤其在高溫、高壓、高頻的場合，各種新型封裝技術是寬禁帶功率半導體器件應用推廣的關鍵。本書是國外技術專家學者對第三代寬禁帶功率半導體封裝技術的一次總結，結合實際應用的理論分析和思路其實對于封裝技術的推動和發展有著很好的借鑒作用。 通過閱讀本書內容，可以快速建立起關于整個寬禁帶功率半導體器件封裝技術的全貌，理解封裝的本質是一個多物理場耦合的結果，也是一個多學科交叉的綜合體。首先，對寬禁帶功率器件的發展趨勢做了總結和預演判斷，講述寬禁帶功率半導體的基本原理和特性，包括其獨特的物理和化學屬性，以及它們在極端環境下的潛在優勢。接著介紹封裝材料的選擇和特性，分別就互連技術和基板展開論述，同時，介紹了磁性材料，并對不同材料結構的熱性能，以及冷卻技術和散熱器設計進行了介紹。然后，考慮到功率器件的質量必須通過各種測試和可靠性驗證方法來評估，還介紹了瞬態熱測試的原理和方法，同時闡述了各種可靠性測試的機理和選擇動機。*后，就計算機輔助工程模擬方法列舉了許多經典案例。
寬禁帶功率半導體封裝——材料、元件和可靠性 內容簡介
本書是國外學者們對寬禁帶半導體封裝技術和趨勢的及時總結。首先，對寬禁帶功率器件的發展趨勢做了總結和預演判斷，講述寬禁帶功率半導體的基本原理和特性，包括其獨特的物理和化學屬性，以及它們在極端環境下的潛在優勢。接著介紹封裝材料的選擇和特性，分別就互連技術和襯底展開論述，同時，介紹了磁性材料，并對不同材料結構的熱性能，以及冷卻技術和散熱器設計進行了介紹。然后，考慮到功率器件的質量必須通過各種測試和可靠性驗證方法來評估，還介紹了瞬態熱測試的原理和方法，同時闡述了各種可靠性測試的機理和選擇動機。*后，就計算機輔助工程模擬方法列舉了許多經典案例。通過本書的學習，讀者可以建立起寬禁帶功率半導體器件封裝的全面概念，為進一步深入研究打下基礎。本書可作為封裝或微電子等專業的高年級本科生和研究生的課程教材或課外閱讀材料，也可作為封裝開發和設計人員的參考書。
寬禁帶功率半導體封裝——材料、元件和可靠性 目錄
譯者序
貢獻者列表
**部分未來的前景
第1章未來技術趨勢3
1.1電力電子系統的發展趨勢——對下一代功率器件的影響3
1.1.1Si基材料的功率器件的發展趨勢7
1.1.2總結和展望11
1.2未來的器件概念：基于SiC的功率器件12
1.2.1在4H-SiC上的單極功率半導體器件的研究進展12
1.2.2在4H-SiC上的雙極功率半導體器件的研究進展21
1.3基于GaN的功率器件26
1.3.1AlGaN/GaN-HFET作為一個GaN晶體管器件的概念26
1.3.2垂直GaN晶體管的概念28
1.3.3GaN-HFET器件對電力電子開關晶體管的好處29
1.3.4正常關斷GaN HFET31
1.3.5Si基GaN的外延和垂直隔離33
1.3.6橫向電壓關斷35
1.3.7色散效應和電壓關斷37
1.3.8開關速度38
1.3.9芯片集成39
1.3.10雙向晶體管40
1.3.11快速柵極驅動41
1.3.12在硬開關或軟開關拓撲中使用GaN41
1.3.13開關頻率超過1MHz42
1.4WBG功率器件及其應用43
致謝44
參考文獻44
進一步閱讀49
第二部分基礎和材料
第2章互連技術53
2.1簡介53
2.2芯片焊接技術54
2.2.1高溫焊料54
2.2.2TLP鍵合59
2.2.3燒結連接60
2.3布線67
2.3.1Al和Cu線67
2.3.2Al和Cu帶鍵合68
2.4平面和三維互連70
參考文獻73
第3章基板74
3.1簡介74
3.2功率模塊的陶瓷基板75
3.2.1陶瓷基板的種類75
3.2.2高熱導率Si3N4陶瓷的研制76
3.3金屬化陶瓷基板78
3.4金屬化陶瓷基板中存在的問題79
3.4.1金屬化陶瓷基板中的殘余熱應力79
3.4.2金屬化陶瓷基板的可靠性80
3.5結論84
參考文獻85
第三部分元件
第4章磁性材料89
4.1簡介89
4.2磁性材料的磁性特性89
4.2.1磁化強度和磁感應強度89
4.2.2磁滯90
4.2.3磁心損耗91
4.2.4磁晶各向異性和磁致伸縮91
4.3軟磁材料的分類以及磁性特性的比較91
4.3.1金屬軟磁材料和軟磁鐵氧體的特點92
4.3.2結晶軟磁材料93
4.3.3軟磁鐵氧體94
4.3.4非晶合金94
4.3.5納米晶合金95
4.4應用示例和比較95
4.4.1高頻電抗
展開全部
寬禁帶功率半導體封裝——材料、元件和可靠性 作者簡介
菅沼克昭（Katsuaki Suganuma），大阪大學產業科學研究所。他開發了一種電路形成工藝，該工藝使用導電漿料，其中超細銀顆粒分散在納米 (nm) 級。菅沼克昭與財團達成合作，共同將該技術商業化。
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