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碳化硅功率模块的生产工艺流程主要包括陶瓷基板排片、银浆印刷、芯片贴片、银烧结、真空回流焊、引线框架组装焊接、引线键合、等离子清洗、塑封、X光检测、测试包装等环节。本文详细介绍碳化硅半桥模块的生产工艺流程。为加快产业上下游企业交流，艾邦建有碳化硅半导体产业链交流，欢迎识别二维码加入产业链微信群及通讯录。
图 碳化硅半桥模块生产工艺流程图
（1）备料：本项目外购陶瓷基板采用排片机按照设计程序进行自动排列。该过程中同时筛选出不合格基板。
（2）银浆印刷、检验、烘烤：采用自动印刷机进行银浆印刷，烤箱烘烤，使导电银浆完全固化，防止氧化。
（3）芯片筛选、贴片、烧结：外购芯片采用筛选机进行筛选、排片，确保外观无破损、异物；经贴片机压贴合在基板的表面；使得芯片热压结合于银浆固化后的基板上；最后去掉保护膜。
（4）银浆印刷、检验、烘烤：银浆印刷工艺过程及工况条件与前述工艺一致，此处不赘述。
（5）互连贴片、烧结：芯片烧结后，采用贴片机将铜夹挤压贴合在基板的表面；银与铜夹互连热压结合，使芯片线路之间联通；最后去掉保护膜。
（6）框架组装、等离子洗：外购引线框架采用排片机进行自动放置，与基板进行组合。组合件置于密闭等离子清洗机清洗。
（7）框架焊接、等离子清洗：采用超声波焊接机将框架于基板焊接固定。等离子清洗工艺与上述一致，不再赘述。
（8）引线键合、外观检测、等离子清洗：引线键合采用超声波焊接方式，焊线主要是利用高纯度的铜线、铝线，把芯片上的焊盘和框架上的导线的连接端通过焊接的方法连接起来。超声焊利用超声振动提供的能量，金属丝在金属焊区表面迅速摩擦生热，产生塑性变形，使两个纯净的金属界面紧密接触，在适当压力作用下，达到原子间的紧密键合，形成牢固的焊接；不使用外加焊材。等离子清洗工艺与上述一致，不再赘述。
（9）塑封成型、固化：本工序主要是把芯片和焊线用塑封料密封起来，保护其不受外界环境的影响而失效。
（10）去溢胶：塑封固化后，模块背面溢出的少量塑封料先采用激光打胶机进行边缘清理，激光清理自带过滤装置除尘。打胶机（湿法）进一步清洗；清洗后模块以压缩空气吹扫干燥+烘干。清水槽废水厂内废水处理设施处理。
（11）切筋成型：利用切筋成型机将灌封好模组框架切掉，保留引线。
（12）测试、包装：通过常温电性及功能测试，老化测试——配件放进测试机中通过高低温电性及高低温功能测试，测试存储器芯片的各项性能指标，使之符合设计指标。将性能测试合格的模块，以塑料管包装保护，防止损坏或污染。
（13）模块+水冷板组装、回流焊：模块拆包后与外购水冷板经排片机自动排布后，使用锡片及助焊剂采用回流焊机进行焊接，焊接过程采用氮气保护。
（14）清洗：清洗篮进入之后，关槽盖，抽真空，进行清洗+漂洗。漂洗液自带冷凝回收装置进行冷凝回收，经配套分子筛过滤后回收于漂洗槽回用，不凝气体进入废气处理装置，处理后排放。冷凝装置冷却方式采用水冷，所用清洗液、漂洗液定期更换。
（15）X光检检测：通过X射线透视封装的内部结构，检测焊线（断裂、短路等）、塑封（空洞、分层等）。
（16）成品包装：按照一定的批次和数量对测试完成的产品进行塑料管真空包装+纸盒外包，保证运输过程中的产品安全，以及长期存放时的产品可靠性。
本文参考：苏州斯科半导体环评报告，2022年5月，由理想汽车与国内半导体龙头企业三安光电股份有限公司（以下简称“三安光电”）共同出资组建苏州斯科半导体有限公司，主要专注于第三代半导体碳化硅车规芯片模组的研发及生产。该项目2022年，6月中旬在苏州高新区启动厂房建设，年内竣工后进入设备装调，预计2023年5月启动样品试制，2024正式投产后逐步形成年产240万只半桥生产能力。
原文始发于微信公众号（艾邦半导体网）：碳化硅功率模块的生产工艺流程
