2020 CAC广(guang)州国际先(xian)进(jin)陶瓷展览(lan)会
什么是IGBT?
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双(shuang)极(ji)(ji)型(xing)(xing)晶体(ti)管(guan),是由BJT(双(shuang)极(ji)(ji)型(xing)(xing)三极(ji)(ji)管(guan))和MOS(绝缘栅型(xing)(xing)效应(ying)管(guan))组成的(de)复合全控型(xing)(xing)电压驱动(dong)(dong)式功(gong)率(lv)半导体(ti)器件(jian), 驱动(dong)(dong)功(gong)率(lv)小(xiao)而饱和压降低。非(fei)常适合应(ying)用于直(zhi)流(liu)电(dian)(dian)压为600V及(ji)以上的变流(liu)系统(tong)如交(jiao)(jiao)流(liu)电(dian)(dian)机、变频器、开关电(dian)(dian)源(yuan)、照明(ming)电(dian)(dian)路、牵引传(chuan)动等(deng)领域(yu)。IGBT是(shi)能源(yuan)变换与(yu)传(chuan)输的核心器件,俗称电(dian)(dian)力电(dian)(dian)子装(zhuang)置的“CPU”,作为国(guo)家战略性新兴产业,在(zai)家用电(dian)(dian)器、轨道(dao)交(jiao)(jiao)通、智能电(dian)(dian)网、航空航天(tian)、电(dian)(dian)动汽车与(yu)新能源(yuan)装(zhuang)备等(deng)领域(yu)应(ying)用极广(guang)。
先进陶瓷在IGBT中有什么应用?
随着新(xin)能源汽车、高(gao)铁、风力(li)发(fa)电(dian)和(he)5G基站(zhan)的快速发(fa)展,这些新(xin)产业(ye)所用的大功(gong)率IGBT对新(xin)一代高(gao)强(qiang)度的氮化铝陶(tao)瓷基板需求巨大。高(gao)压大功(gong)率IGBT模(mo)块所产生的热(re)量主要是通过陶(tao)瓷覆(fu)(fu)铜(tong)板传导到外(wai)壳而(er)散发(fa)出(chu)去(qu)的,因(yin)此(ci)陶(tao)瓷覆(fu)(fu)铜(tong)板是电(dian)力(li)电(dian)子(zi)领域功(gong)率模(mo)块封装的不可或缺的关键基础材料(liao)。
目(mu)前,已应用作为(wei)(wei)陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)覆铜板(ban)(ban)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)料共有三(san)种陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci),分(fen)别是(shi)氧化(hua)铝陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)、氮(dan)化(hua)铝陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)和氮(dan)化(hua)硅陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)。氧化(hua)铝基(ji)(ji)(ji)陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)是(shi)最常用的(de)(de)(de)(de)陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban),它具(ju)有好的(de)(de)(de)(de)绝缘(yuan)性(xing)、化(hua)学(xue)稳定性(xing)、力学(xue)性(xing)能(neng)和低的(de)(de)(de)(de)价(jia)格,但由于氧化(hua)铝陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)片相对低的(de)(de)(de)(de)热(re)导率、与硅的(de)(de)(de)(de)热(re)膨胀系数匹配不(bu)(bu)好,并不(bu)(bu)适合作为(wei)(wei)高(gao)(gao)功(gong)率模(mo)(mo)块(kuai)封装材(cai)料。而氮(dan)化(hua)铝陶(tao)(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)在热(re)特性(xing)方面具(ju)有非常高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)热(re)导率,散热(re)快;在应力方面,热(re)膨胀系数与硅接近,整(zheng)个模(mo)(mo)块(kuai)内部应力较(jiao)低,提高(gao)(gao)了高(gao)(gao)压IGBT模(mo)(mo)块(kuai)的(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性(xing)。这(zhei)些优异的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)都使得氮(dan)化(hua)铝覆铜板(ban)(ban)成为(wei)(wei)高(gao)(gao)压IGBT模(mo)(mo)块(kuai)封装的(de)(de)(de)(de)首选。
氮化铝陶瓷覆铜板的优点?
氮化铝陶瓷覆铜板(ban)既具有陶瓷的高(gao)导热性、高(gao)电绝缘性、高(gao)机械(xie)强度、低膨(peng)胀等特(te)性,又具有无氧铜的高(gao)导电性和优异的焊接性能,是IGBT模块封装的关键基础材料。
氮化铝陶(tao)瓷覆铜板集合(he)了功(gong)率电子封装(zhuang)材料所具有的各种优点:
1)陶瓷(ci)部分具有优良的(de)导(dao)热耐压特性;
2)铜导(dao)体部分(fen)具有(you)极(ji)高的载(zai)流能力;
3)金属和陶瓷间具有较(jiao)高的附(fu)着强度和可靠性;
4)便于刻蚀图形,形成电路基板;
5)焊(han)接性(xing)能优良,适用于铝丝键(jian)合。
2020 CAC广州国际(ji)先进(jin)陶瓷(ci)组委会 整理