探討采用綠色塑料封裝的功率MOSFET性能
腐蝕機制基本上可分為四個階段。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,電解液通過焊球周邊的間隙擴散到鍵合線;第三階段,以鋁為陽極,鋁-銅為陰極,溴為電解液的電化學電池中發(fā)生氧化還原反應;第四階段,鋁焊盤被溶解,MOSFET裸片的金屬間化合物微結構和源極金屬之間形成間隙,導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) 隨熱壓施加時長而增大。
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,即使長時間施加ACLV應力,焊球和焊盤間也沒有形成間隙。
對綠色器件來說,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出現(xiàn)間隙。即使在施加864小時的ACLV應力后,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,使綠色器件的RDS(on)在長時間的ACLV應力下仍然保持穩(wěn)定(ACLV前為3.4mΩ,864小時ACLV后也僅為3.5mΩ)。相反地,非綠色器件的RDS(on)卻隨ACLV時長波動,而且864小時ACLV時,達到4.7mΩ,幾乎接近最大容許極限(4.9mΩ)。
結語
飛兆半導體公司的大多數(shù)功率MOSFET都進行了優(yōu)化,柵極電荷低,RDS(on)小,開關速度快。綠色EMC不僅符合綠色標準,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。
評論