大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的熱。尤其是工作電流達(dá)到600A以上的IGBT模塊。類似功率模塊的封裝熱管理工藝中,考慮的目標(biāo)是消除熱結(jié)。那么,需要在芯片底部和散熱器之間的熱通道建設(shè)盡量暢通。銅基板具有良好的導(dǎo)熱能力,但銅的熱膨脹系數(shù)接近IGBT芯片的三倍,而且IGBT芯片陶瓷襯底的面積可高達(dá)50mmx60mm,這三倍的差異在低功率模塊封裝可用陶瓷覆銅板或多層陶瓷覆銅板來過渡解決。高功率模塊如果用銅基板去承載芯片襯底同時(shí)在下方接合散熱器的話,焊接的銅基板經(jīng)受不住1000次熱循環(huán),焊接外緣就會(huì)出現(xiàn)分層脫離。這種情況下壓接法制造出的模塊,如長(zhǎng)期在震動(dòng)環(huán)境下使用,如軌道機(jī)車、電動(dòng)汽車、飛機(jī)等,其可靠性會(huì)大幅下降。那么,如何牢固封裝高功率IGBT模塊,使其在震動(dòng)、高溫、粉塵等環(huán)境下可使用呢?業(yè)界的辦法是采用AlSiC材料來制作IGBT基板。杭州陶飛侖新材料有限公司可大批量生產(chǎn)高性能的鋁碳化硅復(fù)合材料。河北優(yōu)勢(shì)鋁碳化硅包括哪些
鋁基碳化硅(AlSiC)顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料,因其具有高比強(qiáng)度和比剛度、低熱膨脹系數(shù)、低密度、高微屈服強(qiáng)度、良好的尺寸穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性以及耐磨、耐疲勞等優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能,被用于電子封裝構(gòu)件材料,在大功率率IGBT 散熱基板、LED封裝照明、航空航天等**領(lǐng)域以及民用信息相控陣天線T/R模塊、大功率微波產(chǎn)品以及宇航電源熱沉載體、殼體中被廣泛應(yīng)用。高體分SiCp/Al復(fù)合材料中主要采用焊接的方式與器件連接,基體材料由于碳化硅顆粒的存在,導(dǎo)致其表面潤(rùn)濕性能較差,無(wú)法滿足焊接功能要求,因此必須在材料表面制備可焊金屬鍍覆層。河北好的鋁碳化硅鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于直升機(jī)模鍛件。
2、鋁碳化硅材料成型的關(guān)鍵技術(shù):由于金屬所固有的物理和化學(xué)特性,其加工性能不如樹脂好,在制造鋁基碳化硅材料中還需解決一些關(guān)鍵技術(shù),其中主要表現(xiàn)于:加工溫度高,在高溫下易發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng);增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差;增強(qiáng)材料在基體中的分布。
(1)、高溫下的不利化學(xué)反應(yīng)問題:在加工過程中,為了確?;w的浸潤(rùn)性和流動(dòng)性,需要采用很高的加工溫度(往往接近或高于基體的熔點(diǎn))。在高溫下,基體與增強(qiáng)材料易發(fā)生界面反應(yīng),生成有害的反應(yīng)產(chǎn)物Al4C3,呈脆性,會(huì)成為鋁碳化硅材料整體破壞的裂紋源。因此控制復(fù)合材料的加工溫度是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。該問題主要解決方法:①、盡量縮短高溫加工時(shí)間,使增強(qiáng)材料與基體界面反應(yīng)時(shí)間降低至比較低程度;②、通過提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)速度加快;③、采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時(shí)間。
IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與其設(shè)計(jì)、測(cè)試、流片、封裝等 各環(huán)節(jié)密切相聯(lián),**終在市場(chǎng)應(yīng)用中體現(xiàn)價(jià)值認(rèn)同,良性循環(huán)形成量產(chǎn)規(guī)模,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。封裝技術(shù)至關(guān)重要,尤其是***產(chǎn)品大多采用金屬封裝、陶瓷封裝結(jié)構(gòu),確保器件、模塊、組件、系統(tǒng)的整體可靠性。金屬封裝氣密性高,散熱性好,形狀可多樣化,有圓形、菱形、扁平形、淺腔與深腔形等,其材料難以滿足當(dāng)今航空航天、艦船、雷達(dá)、電子戰(zhàn)、精確打擊、天基和?;到y(tǒng)對(duì)大功率、微波器件封裝的需求。按目前VLSI電路功耗的同一方法計(jì)算,未來的SoC芯片將達(dá)到太陽(yáng)表面溫度,現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和封裝方法已不能滿足功率SoC系統(tǒng)的需求。AlSiC恰好首先在這一領(lǐng)域發(fā)揮作用,現(xiàn)以***為主,進(jìn)而推向其他市場(chǎng)。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于玉兔號(hào)行走裝置。
***代以塑料、金屬、陶瓷等為主的簡(jiǎn)單封裝,主要的用途是將器件封裝在一起,起到包封、支撐、固定、絕緣等作用,這代封裝材料目前主要用于電子產(chǎn)品的封裝。2第二代封裝材料,以可伐(Kovar)合金、鎢銅合金產(chǎn)品為**,其對(duì)于航天、航空、****及以便攜、袖珍為主要趨勢(shì)的當(dāng)代封裝業(yè)來講,有先天的劣勢(shì)。3第三代封裝材料即是以鋁碳化硅為**的產(chǎn)品。鋁碳化硅(AlSiC)是將金屬的高導(dǎo)熱性與陶瓷的低熱膨脹性相結(jié)合,能滿足多功能特性及設(shè)計(jì)要求,具有高導(dǎo)熱、低膨脹、高剛度、低密度、低成本等綜合優(yōu)異性能,是當(dāng)今芯片封裝的***型材料。目前已大量應(yīng)用到航空航天、新能源汽車、電力火車,微電子封裝等領(lǐng)域。杭州陶飛侖新材料有限公司可生產(chǎn)大尺寸的鋁碳化硅結(jié)構(gòu)件。浙江鋁碳化硅復(fù)合材料板材
杭州陶飛侖致力于新型特種陶瓷、金屬陶瓷復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)為一體的高科技企業(yè)。河北優(yōu)勢(shì)鋁碳化硅包括哪些
更為引人注目的是,在20世紀(jì)90年代末,鋁碳化硅在大型客機(jī)上獲得正式應(yīng)用。普惠公司從PW4084發(fā)動(dòng)機(jī)開始,將DWA公司生產(chǎn)的擠壓態(tài)顆粒增強(qiáng)變形鋁合金基復(fù)合材料(6092/SiC/17.5p-T6)作為風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片,用于所有采用PW4000系發(fā)動(dòng)機(jī)的波音777上。普惠公司的研發(fā)工作表明:作為風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片或壓氣機(jī)靜子葉片,鋁基復(fù)合材料耐沖擊(冰雹、鳥撞等外物損傷)能力比樹脂基(石墨纖維/環(huán)氧)復(fù)合材料好,且任何損傷易于發(fā)現(xiàn)。此外,還具有七倍于樹脂基復(fù)合材料的抗沖蝕(沙子、雨水)能力,并使成本下降三分之一以上。河北優(yōu)勢(shì)鋁碳化硅包括哪些
杭州陶飛侖新材料有限公司致力于電子元器件,以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求。陶飛侖新材料深耕行業(yè)多年,始終以客戶的需求為向?qū)В瑸榭蛻籼峁?**的鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷。陶飛侖新材料繼續(xù)堅(jiān)定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,既要實(shí)現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長(zhǎng),又要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破。陶飛侖新材料創(chuàng)始人王成,始終關(guān)注客戶,創(chuàng)新科技,竭誠(chéng)為客戶提供良好的服務(wù)。