基于高压大功率器件封装结构散热方面的考虑，除了在封装结构设计过程中，采用高热导率耐高温封装材料和高温焊料，以及时有效的将芯片的热量传递给其他层封装材料之外，还需要有尽可能多的散热路径，如将芯片上表面的键合线取消，利用芯片上表面的散热通路等。近年来，取消键合线的功率器件封装设计研究与实践也频频见于各种文献资料。这也表示着器件封装的发展趋势。同时需要指出的是，取消键合线封装不仅对于芯片封装散热友好，对于封装的可靠性也具有优势。开发体积紧凑、结构设计简单且具有高效散热能力的封装结构成为未来功率半导体器件封装性能提升的关键。通过对现有功率器件封装方面文献的总结，从器件封装结构散热路径的角度可以将功率器件分为单面散热器件、双面散热器件和多面散热器件。IGBT自动化设备提高了功率半导体器件封装的一致性和可靠性。安徽非标真空炉
无键合线单面散热：取消键合线有助于改善器件封装寄生电感和封装可靠性。超紧凑高可靠性SiCMOSFET模块，取消键合线和底板，将芯片直接焊接到基板上，采用铜针取代铝键合线，同时在高导热SiN陶瓷上设计了类似于热扩散器的更厚铜块，具有更好的传热效果。相比Al2O3陶瓷基板的键合线结构，采用Al2O3陶瓷的厚铜块封装模块结壳热阻降低37%，采用SiN陶瓷的厚铜块封装模块结壳热阻降低55%。同时该封装采用新型环氧树脂和银烧结技术，具有高达200℃的高温运行能力。静态测试网带式气氛烤炉供应自动化设备的应用使IGBT模块的封装工艺更加智能化和高效化。
键合线与半导体器件间存在材料热膨胀系数的不匹配，使得线键合处往往成为易失效位点，甚至出现裂纹或者松动，导致接触不良，使键合点处的接触热阻增大，温度升高，加速该点的失效。无键合线单面散热器件芯片与基板的连接与键合线连接器件相同。无键合线面互连封装降低了封装寄生电感和电阻，大的接触面积增强了传热。上述封装结构只能通过由芯片底部的陶瓷基板和底板构成的路径进行散热。目前键合线连接的硅基器件单面散热封装结构已接近其散热极限，硅芯片的工作结温也接近其承受上限，严重影响了器件的性能，更限制了具有更高温度运行能力的SiC器件的性能。从散热的角度看，功率器件产生的热量只能通过底面传递，限制了其散热性能。在目前封装材料性能和封装工艺暂时无法取得较大改善的情况下，通过创新结构布局和设计，优化散热路径，是解决功率器件封装散热的有效方案。
4种AlN基板可靠性测试（冷热冲击）：对4种AlN覆铜基板循环进行冷热冲击热循环实验，条件为在-55℃~150℃，每个温度保温30min，5s内完成到155℃温度转换，循环次数为100cycles、500cycles、1000cycles、1500cycles。可得AMB法制备的AlN覆铜板耐热冲击次数明显高于其他制备工艺。AlN覆铜板耐热冲击主要的失效模式为金属层剥离和AlN陶瓷基板开裂。对于DPC基板，在200次冷热循环后，金属层与AlN完全剥离，剥离强度为0。AlN厚膜覆铜板，在500次冷热循环后，金属层有局部剥离，剥离强度降为百分之二十。DBC基板在1000次冷热循环后，剥离强度降低了20%，但去除金属层，通过超声波扫描显微镜探测，与铜结合边缘处AlN基板有微裂纹，这是由于金属Cu和AlN的热膨胀系数差别大，两者在高温急速降温过程中，材料内部存在大量的热应力，而导致开裂。AMB基板在1500次冷热循环后，金属层剥离力无下降现象，陶瓷表面无微裂纹。由于金属层与AlN陶瓷之间有刚度较低的活性钎料过渡层，可以避免大量的热应力形成而造成的AlN陶瓷基板微裂纹产生。IGBT自动化设备的动态测试能够辅助优化器件的设计和生产工艺。
IGBT模块封装流程简介：1、丝网印刷：将锡膏按设定图形印刷于散热底板和DBC铜板表面，为自动贴片做好前期准备 印刷效果；2、自动贴片：将IGBT芯片与FRED芯片贴装于DBC印刷锡膏表面；3、真空回流焊接：将完成贴片的DBC半成品置于真空炉内，进行回流焊接；4、超声波清洗：通过清洗剂对焊接完成后的DBC半成品进行清洗，以保证IGBT芯片表面洁净度满足键合打线要求；5、X-RAY缺陷检测：通过X光检测筛选出空洞大小符合标准的半成品，防止不良品流入下一道工序；6、自动键合：通过键合打线，将各个IGBT芯片或DBC间连结起来，形成完整的电路结构。自动化设备的应用促进了新一代IGBT模块的取代旧式双极管，成为电路制造中重要的电子器件。湖北非标共晶真空炉
IGBT自动化设备的动态测试能够辅助故障诊断和故障排除。安徽非标真空炉
功率器件正呈现出高频、高压、高功率以及高温的发展特点。同时这些特征也对功率器件封装提出了巨大挑战，需要考虑到封装结构、封装材料和封装工艺的可行性和适配性，这些涉及到器件的封装电感、芯片散热和电气绝缘等问题，倘若这些不能够很好的得到解决，就会对器件的热学、电学、机械性能和可靠性产生极大的影响，甚至导致器件的失效。尤其是在目前功率器件高电压、大电流和封装体积紧凑化的发展背景下，封装器件的散热问题已变得尤为突出且更具挑战性。安徽非标真空炉
