1.封裝技術

　　1.1焊接

　　焊接是利用液態金屬或者液態合金來連接兩種（金屬）物質。在焊接時，焊劑的原子擴散到被焊接金屬的表面，形成一層很薄的合金層。高質量焊接的前提是被焊接物的表面必須干凈，無氧化物。為了達到這個效果，所以經常使用液體助焊劑，它在焊接加熱時發生反應，使表面被清潔，它還有防氧化功效，但在焊接結束后，大多數的助焊劑必須被清除。一些壓縮氣體，也可作為清潔劑被使用。最佳的焊接條件是在真空的狀態下進行焊接。焊接必須遵守歐共體的相應技術標準。

　　在焊接工藝中，使用焊接板來使板上的焊件被加熱到不同的焊接溫度。這里使用一種焊接膏，它由球狀的焊劑和膏狀的助焊劑組成。把這種焊膏用涂抹或者噴刷到一個焊件上，把另一個焊件壓在上面，然后對整體進行加熱，直到焊劑融化（回流焊接）。

　　當焊接面很大時，因為焊接面的溫度變形系數不同，所以在溫度變化時，會產生焊接疲勞，直到脫焊。例如，不能使用這種焊接方法在銅底板上焊接大面積的陶瓷。

　　1.2擴業集結（NTV，低溫連接技術）

　　內部擴散燒結是一種很常用、很可靠的焊接技術。它是用很細的銀粉做焊劑，在250℃和高壓的作用下，就會在兩個連接件之間燒結成一層多孔的銀層（圖1）。

　　這個燒結層可以保持到銀的熔點（962℃），而且不需要助焊劑，它比一般的焊接在熱敏性、機械性和導電性都好（表2）。

　　同一般的焊接相比較，這種燒結的最大優點就是在溫度變化時仍保持它的堅固性。對物質的燒結潛力可以用它的溫度變數來確定。溫度變數（%）是指物質工作溫度同熔點的比值。兩者的單位都是卡（Kelvin）。當溫度變數小于40%時，說明物質受溫度影響小。當變數在40%到60%時，表面物質特性隨溫度變化，當超過60%時，它的牢固性就會變得很差，就不適用（表3）。這種內部擴散的燒結方法的缺點是只能用于貴重金屬的表面連接。

　　在制造DCB時開始規模使用燒結技術。SKiM63/93模塊是第一個無焊接的模塊。因為大面積的DCB要同基板焊接，這是焊接技術的弱點。為了消除基板連線，所以采用這種技術（見圖2）。

　　1.3焊線

　　功率半導體中的連線，比如芯片上方芯片間的連線或者芯片到端口的連線，常常使用粗的連線組。這是一個冷焊接過程，它使用超聲波能量，用一根（大約100μm到500μm粗）鋁線。同表面是鋁、銅或金的部位連接起來。這個過程可以在室溫下進行。因為線的粗細限制了電流強度。所以，對大電流往往是多根導線并聯使用。為了使電流更均勻的分布，使用一種拼接連接，既在一個芯片上，一個導線連接多個接點（圖3）。

　　因為這種連接的靈活性和低廉的成本，在今后的幾年內還會使用這種連接方式。

　　1.4壓力連接

　　同焊接、擴散燒結和焊線柱不同，壓力連接不是靠一種粘合劑連接，而是靠接觸連接。通過壓力能使雙方連接，但它可以消除因溫度變化和不同材料熱敏效應的不同而產生的脫焊。它也沒有在其他連接方式中常出現的，因為溫度變化而產生的焊接疲勞。它有很高的可靠性。在適用的形狀（插件單元）把半導體夾在兩個冷卻片中，可以使熱阻降低一半。大面積和小面積（點狀）壓力連接是有相當大的區別。

　　大面積的壓力連接

　　它要求被連接雙方的接觸表面干凈，然后被大力地擠壓在一起。兩個被接觸的表面不能被冷焊接，否則就會影響滑動。通過設計合適的連接面，可以使它很可靠的工作。例如，它常常被用在插入單元和模塊同冷卻片的連接上。

　　小面積的壓力連接

　　這是指線形或者點型的接觸面積。對于這么小的接觸面積，往往一個小的壓力就足夠。它的壓強如此巨大，以致是使接觸面能穿透接觸表面的氧化層，使連接更保險和可靠。這種連接被用于彈簧型模塊控制接口和MiniSKiiP中。

　　SKiiP?-技術

　　SKiiP?-技術一種特殊的壓力連接技術，它對所有功率模塊都會在提高功率、延長使用壽命、提高可靠性和降低成本上帶來益處。SKiiP?-技術最關鍵一點就是消除了到基板技術最關健一點就是消除了到基板和端口的焊點。所以，基板可以省去2到5毫米的銅板，代替它的是絕緣材料DCB，通過焊接或者燒結制作成為芯片外殼。通過壓力連接件或接線端口，直接把模塊壓在冷卻板上。

　　這種連接方式有一個很大的好處，就是使陶瓷質基板（熱伸縮系數為4-7·10-6/K）同金屬銅質的底板（熱伸縮系數為17.5·10-6/K）之間沒有用焊劑的焊接聯系，而且也沒有大面積的焊接。這就避免了因為溫度變化在不同物質產生不同的張力影響。連接端口也能使用壓力連接。在大功率范圍有一系列模塊是采用SKiiP?-技術制造的，另外，SKIM，MiniSKiiP，SEMITOP和大部分的SEMIPONT都采用了SKiiP?-技術。

　　1.5安裝和端口技術

　　如今大部分的功率模塊使用封閉外殼，并用螺釘，插頭，焊接點和彈簧片來連接（圖4）。

　　最廣泛的使用的是螺絲端口的電源模塊類型，主要線路接口可通過電流母線或三明治結構連接。對于控制和檢測接口（如發射極控制，集電極檢測）經常提供單獨的接口，以盡量減少在開關期間，這些電路受主電路影響而感應產生的電壓差。輔助端口通常被設計為2.8豪米平板插件連接或者是電路板彈簧片連接。

　　對于電流小于100A的半導體元器件，直接電路板安裝有一個非常重要的意義，因為它們能自動裝配生產，因此就降低了成本。優化的線路布局可使感應電感降到最小。連接端口將使用焊接（如SEMITOP，EconoPACK），壓力彈片或彈簧（如MiniSKiiP）。對于更高的負載電流是由幾個端口并聯來連接。問題是（在特大電流時）要求盡可能高的導線截面和盡可能長的端線連接。因此，它能使元器件的最大功率和最高電壓提高到另一個檔次。