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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
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。【本書特色】：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。
