本书主要阐述了功率半导体器件封装技术的发展历程及其涉及的材料、工艺、质量控制和产品认证等方面的基本原理和方法。同时对功率半导体器件的电性能测试、失效分析、产品设计、仿真应力分析和功率模块的封装技术做了较为系统的分析和阐述，也对第三代宽禁带功率半导体器件的封装技术及应用于特殊场景（如汽车和航天领域）的功率器件封装技术及质量要求进行了综述。通过对本书的学习，读者能够了解和掌握功率半导体器件的封装技术和质量要求，由此展开并理解各种封装技术的目的、特点和应用场合，从而深刻理解功率半导体器件的封装实现过程及其重要性。
本书可作为各大专院校微电子、集成电路及半导体封装专业开设封装课程的规划教材和教辅用书，也可供工程技术人员及半导体封装从业人员参考。

序
前言
致谢
第1章 功率半导体封装的定义和分类
1.1 半导体的封装
1.2 功率半导体器件的定义
1.3 功率半导体发展简史
1.4 半导体材料的发展
参考文献
第2章 功率半导体器件的封装特点
2.1 分立器件的封装
2.2 功率模块的封装
2.2.1 功率模块封装结构
2.2.2 智能功率模块
2.2.3 功率电子模块
2.2.4 大功率灌胶类模块
2.2.5 双面散热功率模块
2.2.6 功率模块封装相关技术
参考文献
第3章 典型的功率封装过程
3.1 基本流程
3.2 划片
3.2.1 贴膜
3.2.2 胶膜选择
3.2.3 特殊的胶膜
3.2.4 硅的材料特性
3.2.5 晶圆切割
3.2.6 划片的工艺
3.2.7 晶圆划片工艺的重要质量缺陷
3.2.8 激光划片
3.2.9 超声波切割
3.3 装片
3.3.1 胶联装片
3.3.2 装片常见问题分析
3.3.3 焊料装片
3.3.3.1 焊料装片的过程和原理
3.3.3.2 焊丝焊料的装片过程
3.3.3.3 温度曲线的设置
3.3.4 共晶焊接
3.3.5 银烧结
3.4 内互联键合
3.4.1 超声波压焊原理
3.4.2 金/铜线键合
3.4.3 金/铜线键合的常见失效机理
3.4.4 铝线键合之超声波冷压焊
3.4.4.1 焊接参数响应分析
3.4.4.2 焊接材料质量分析
3.4.5 不同材料之间的焊接冶金特性综述
3.4.6 内互联焊接质量的控制
3.5 塑封
3.6 电镀
3.7 打标和切筋成形
参考文献
第4章 功率器件的测试和常见不良分析
4.1 功率器件的电特性测试
4.1.1 MOSFET产品的静态参数测试
4.1.2 动态参数测试
4.1.2.1 击穿特性
4.1.2.2 热阻
4.1.2.3 栅电荷测试
4.1.2.4 结电容测试
4.1.2.5 双脉冲测试
4.1.2.6 极限能力测试
4.2 晶圆（CP）测试
4.3 封装成品测试（FT）
4.4 系统级测试（SLT）
4.5 功率器件的失效分析
4.5.1 封装缺陷与失效的研究方法论
4.5.2 引发失效的负载类型
4.5.3 封装过程缺陷的分类
4.5.4 封装体失效的分类
4.5.5 加速失效的因素
4.6 可靠性测试
参考文献
第章 功率器件的封装设计
5.1 材料和结构设计
5.1.1 引脚宽度设计
5.1.2 框架引脚整形设计
5.1.3 框架内部设计
5.1.4 框架外部设计
5.1.5 封装体设计
5.2 封装工艺设计
5.2.1 封装内互联工艺设计原则
5.2.2 装片工艺设计一般规则
5.2.3 键合工艺设计一般规则
5.2.4 塑封工艺设计
5.2.5 切筋打弯工艺设计
5.3 封装的散热设计
参考文献
第6章 功率封装的仿真技术
6.1 仿真的基本原理
6.2 功率封装的应力仿真
6.3 功率封装的热仿真
6.4 功率封装的可靠性加载仿真
参考文献
第7章 功率模块的封装
7.1 功率模块的工艺特点及其发展
7.2 典型的功率模块封装工艺
7.3 模块封装的关键工艺
7.3.1 银烧结
7.3.2 粗铜线键合
7.3.3 植PIN
7.3.4 端子焊接
第8章 车规级半导体器件封装特点及要求
8.1 IATF 16949：2016及汽车生产体系工具
8.2 汽车半导体封装生产的特点
8.3 汽车半导体产品的品质认证
8.4 汽车功率模块的品质认证
8.5 ISO 26262介绍
参考文献
第9章 第三代宽禁带功率半导体封装
9.1 第三代宽禁带半导体的定义及介绍
9.2 SiC的特质及晶圆制备
9.3 GaN的特质及晶圆制备
9.4 第三代宽禁带功率半导体器件的封装
9.5 第三代宽禁带功率半导体器件的应用
第10章 特种封装/宇航级封装
10.1 特种封装概述
10.2 特种封装工艺
10.3 特种封装常见的封装失效
10.4 特种封装可靠性问题
10.5 特种封装未来发展
参考文献
附录 半导体术语中英文对照

功率半导体器件是进行
电能（功率）处理的半导体
器件，是电力电子装备与节
能减排的核心基础器件，在
目前全球“双碳经济”中发挥
着越来越重要的作用。
随着20世纪70年代中后
期将集成电路工艺引入功率
半导体器件制造中，以功率
MOS器件为代表的场控型功
率半导体器件逐渐成为功率
半导体器件的主流，基于
BCD多模工艺集成平台的功
率集成电路市场不断扩大，
功率半导体器件向高频、低
功耗、高功率密度、更多功
能集成和高性价比方向发展
。近几年，以碳化硅、氮化
镓为代表的宽禁带功率半导
体器件的快速崛起，更进一
步推动了功率半导体器件的
发展。在市场的推动下，功
率半导体器件正向着以持续
推进器件结构、制造工艺和
功能集成等领域创新
的“More Devices”以及以系
统牵引、先进封装和新型拓
扑架构等多学科交叉
的“More than Devices”两个
维度融合发展。
在此大背景下，功率半
导体封装已不再局限于传统
的电连接和支撑保护功能，
其在功率半导体器件电性能
和可靠性中发挥着越来越重
要的作用。银烧结、铜线键
合等新材料和新工艺不断地
被引入到功率半导体封装中
，双面冷却封装、薄片压接
式封装、多片式集成功率模
块乃至异质多芯片功率模块
等新型封装技术不断出现。
虽然功率半导体封装发
展迅速，但介绍功率半导体
封装的书籍却异常缺乏。感
谢朱正宇先生等几位同仁，
感谢他们以自身多年的功率
半导体封装经验为基础，撰
写了这本关于功率半导体器
件封装的书籍，从功率半导
体封装的定义和分类开始，
介绍了功率半导体器件封装
的特点、流程和封装设计技
术。这本书不仅对功率半导
体封测行业从业人员大有裨
益，对功率半导体器件设计
与应用人员也是一本极好的
参考书籍。
电子科技大学张波
2021年12月于成都