功率半導體元件與封裝解析: 從傳統TO封裝到異質多晶片模組, 解析驅動、保護、散熱等全方位功率封裝設計核心

功率半導體元件與封裝解析: 從傳統TO封裝到異質多晶片模組, 解析驅動、保護、散熱等全方位功率封裝設計核心

出版日期:
2025/08/19
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本書系統性梳理功率半導體封裝的全貌,涵蓋從基礎定義、分類到先進封裝技術與製程應用,內容詳實且結合理論與實務。書中特別著墨於碳化矽、氮化鎵等第三代半導體材料的封裝挑戰,並介紹多晶片模組、智慧功率模組、銀燒結等創新技術。適合半導體封裝、設計與應用領域的工程師、研究人員及學界參考。

內容簡介

深入功率模組、智慧封裝與散熱技術,
掌握SiC、GaN等第三代半導體的應用全景與產業動態

▎功率半導體的關鍵角色與發展背景
  本書開篇指出,功率半導體元件是實現電能轉換與控制的核心技術,尤其在低碳經濟與能源轉型的時代背景下,扮演至關重要的角色。自1970年代以來,積體電路製程逐漸引入功率半導體領域,場效型功率元件如功率MOSFET及IGBT迅速興起,推動了元件向高頻、低功耗及高整合度的方向發展。近年來,碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)等寬能隙材料的崛起,更進一步擴大了功率半導體的應用領域。這些技術不僅提升了能源使用效率,也推動了新能源汽車、節能家電、智慧電網等產業的快速成長。

▎功率半導體封裝的技術與演進
  本書深入探討功率半導體封裝的定義、分類及其演進歷程。封裝不再僅僅是物理保護,更肩負電效能、散熱與絕緣的多重功能。封裝技術經歷了從通孔插裝到表面貼裝,再到球柵陣列(BGA)、晶圓級封裝(WLP)以及三維封裝(3D)的五個發展階段。特別是在功率型封裝領域,因應高電流、高電壓的應用需求,散熱與材料選擇成為設計重點。銀燒結、銅線接合等新技術,以及雙面散熱、異質多晶片整合等封裝方案,正成為新一代封裝的核心。

▎功率模組封裝的應用與創新
  針對功率模組封裝,本書詳細介紹了各類模組如智慧功率模組(IPM)、功率電子模組(PEBB)及高功率灌膠模組的設計與製程。透過多晶片混合封裝、DBC基板應用、銀燒結與粗銅線接合等技術,解決了大電流、散熱與電磁干擾等挑戰。模組的智慧化與系統整合,使功率元件不再單一存在,而是結合驅動、控制、保護等功能於一體,為新能源車輛、工業自動化等領域提供更高效、可靠的解決方案。

▎未來發展與材料創新展望
  本書最後展望功率半導體材料與封裝技術的未來發展。第三代半導體材料如SiC與GaN,以其高壓、高頻、高溫的特性,將逐步取代矽基產品,尤其在電動車、風力發電、太陽能等應用中。封裝技術也朝向高密度、小型化、系統級封裝(SiP)邁進,以滿足功率密度提升與能源效率的需求。作者並強調,隨著新材料與製程技術的成熟,功率半導體封裝將在提升裝置效能、降低成本與提高可靠性方面發揮更大潛力。

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產品目錄

序
前言
致謝
第1章 功率半導體封裝的基礎與分類概述
第2章 功率半導體元件的封裝特性與應用考量
第3章 功率封裝的典型製程與工藝解析
第4章 功率元件的測試方法與常見不良解析
第5章 功率元件封裝的設計原則與策略
第6章 功率封裝的模擬分析與技術應用
第7章 功率模組封裝技術與系統整合
第8章 車用規格半導體封裝的特點與技術要求
第9章 第三代寬能隙功率半導體的封裝挑戰與對策
第10章 特種封裝與航太級封裝技術
附錄 半導體術語中英文對照表

作者介紹

朱正宇,半導體公司總監,六標準差黑帶認證。曾在世界著名半導體公司(三星、快捷、漢威聯合)任職技術經理等職。精通半導體封裝,在內互聯、IGBT、太陽能、射頻及SiC模組等領域發表多項專利和文章,長期負責功率器件及汽車半導體業務的研發管理、品質改善和精益生產。

王可,高級工程師,長期從事材料、封裝及可靠性相關的工程和研究。發表期刊和會議文章二十餘篇、專利二十餘項。

蔡志匡,大學、博士班指導教授。研究方向為積體電路測試,發表論文四十餘篇,申請專利五十多項。

肖廣源,投資創建半導體公司。主要從事積體電路行業晶圓、框架以及封裝後的表面處理關鍵製程,處於細分行業領先地位,並獲得相關專利27項。

規格

誠品貨碼 / 2682967077004
ISBN13 / 9786269990962
ISBN10 /
EAN貨碼 / 9786269990962
頁數 / 378
注音版 / 否
裝訂 / P:平裝
語言 / 1:中文/繁體
尺寸 / 23x17cm
級別 / N:無
提供維修 / 無

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