近几十年来，以新发展起来的第3代宽禁带功率半导体材料碳化硅（SiC）为基础的功率半导体器件，凭借其优异的性能备受人们关注。SiC与第1代半导体材料硅（Si）、锗（Ge）和第2代半导体材料砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）、GaAsAl、GaAsP 等化合物相比，其禁带宽度更宽，耐高温特性更强，开关频率更高，损耗更低，稳定性更好，被广泛应用于替代硅基材料或硅基材料难以适应的应用场合。

（1）禁带宽度更宽：SiC 的禁带宽度比Si高3倍以上，使其能耐受的击穿场强更高（临界击穿场强是Si基的10倍以上），故器件能承受的峰值电压更高、能输出的功率更大。相同电压等级下，SiC功率半导体器件的漂移区可以做得更薄，可使整体功率模块的尺寸更小，极大地提高了整个功率?？榈墓β拭芏?。另外，导通电阻R on 与击穿场强的三次方成反比例关系，耐击穿场强的能力高，导通电阻小，减小了器件开关过程中的导通损耗，提升了功率?？榈男?。

（2）耐温更高：可以广泛地应用于温度超过600 ℃的高温工况下，而Si基器件在600 ℃左右时，由于超过其耐热能力而失去阻断作用。碳化硅极大提高了功率器件的耐高温特性。

（3）热导率更高：SiC器件的热导率比Si高3倍以上，高导热率提升了器件和功率?？榈纳⑷饶芰Γ醯土硕陨⑷认低车囊?，有利于提高功率?？榈墓β拭芏?。

（4）载流子饱和速率更高：SiC与Si相比，其载流子饱和速率要高10倍以上，而SiC器件的开关频率是Si基IGBT的5~10倍，增强了器件的高频能力。SiC器件不仅导通电阻R on 小，而且开关过程损耗也低，提升了功率模块的高频性能。

（5）临界位移能力更高：不仅SiC的临界位移能力比Si高2倍以上，而且SiC器件对辐射的稳定性比Si基高10~100倍，SiC基器件具备更高的抗电磁冲击和抗辐射破坏的能力。适合用于制作耐高温抗辐射的大功率微波器件。

然而，现有的封装技术大多都是沿用Si基器件的类似封装，要充分发挥碳化硅的以上性能还有诸多关键问题亟待解决。

由于SiC器件的高频特性，结电容小，栅极电荷低，开关速度快，开关过程中的电压和电流的变化率极大，寄生电感在极大的 di/dt下，极易产生电压过冲和振荡现象，造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题。

关于在高温、严寒等极端条件下可靠性急剧下降等问题，急需寻求适应不同工况的连接材料和封装工艺，满足不同封装形式的热特性要求。针对?？槟诓炕ト?、多面散热、大容量串并联、制造成本和难度等问题，适当减少热界面层数，缩减?？樘寤嵘β拭芏群投喙δ芗墒俏蠢吹那魇?。采用先进散热技术、加压烧结工艺，设计功率半导体芯片一体化，优化多芯片布局等方式，起着一定的关键作用。

针对上述问题，国内外专家及其团队研发不同封装技术，用于提升?？樾阅埽档驮由⒉问?，增强高温可靠性。

美国 Wolfspeed 公司研发出结温超过 225 ℃的高温SiC功率模块，并将功率?？榈募纳绺薪档偷? nH。美国GE公司的全球研究中心设计了一种叠层母线结构，构造与?？橹氐⒘拇悸肪叮够芈返绺薪抵?. 5 nH。德国赛米控公司采用纳米银烧结和SKiN布线技术，研发出SiC功率?？榈母呶隆⒌透蟹庾胺椒?。德国英飞凌公司采用压接连接技术，研制出高压 SiC 功率?？?。德国Fraunholfer 研究所采用 3D 集成技术研制出高温（200 ℃）、低感（≤1 nH）SiC功率?？?。瑞士ABB公司采用3D封装布局，研制出大功率低感SiC功率?？?。瑞士ETH采用紧凑化设计，优化功率回路，研制出寄生电感≤1 nH 的低电感 SiC 功率?？椤Ｈ毡灸嵘９净谒阒苯臃笸澹╠irect bonded copper，DBC）封装，研制出低感 SiC 功率?？?，应用于车用电机控制器。

上述碳化硅的优良特性，只有通过?？榉庾安季值目煽啃陨杓啤⒎庾安牧系难⌒?、参数的优化、信号的高效和封装工艺的改善，才能得以充分发挥。

本文中重点聚焦典型封装结构下，低杂散参数、双面散热?？橄禄撼宀愕挠跋旌凸β誓？槭Щ淼裙丶际跄谌莸氖崂碜芙?，最后展望了未来加压烧结封装技术和材料的发展。