氮化鋁陶瓷封裝覆銅板被充分利用到IGBT封裝產(chǎn)品上面

       氮化鋁陶瓷覆銅板既具有陶瓷的高導(dǎo)熱性、高電絕緣性、高機(jī)械強(qiáng)度、低膨脹等特性，又具有無(wú)氧銅的高導(dǎo)電性和優(yōu)異的焊接性能，是IGBT模塊封裝的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。整個(gè)模塊內(nèi)部應(yīng)力較低，提高了高壓IGBT模塊的可靠性。這些優(yōu)異的性能都使得氮化鋁覆銅板成為高壓IGBT模塊封裝的首選。

 一，陶瓷覆銅板作用以及種類--氮化鋁陶瓷覆銅板非常適合IGBT產(chǎn)品封裝。

 1，陶瓷覆銅板的作用

 陶瓷覆銅板既具有陶瓷的高導(dǎo)熱性、高電絕緣性、高機(jī)械強(qiáng)度、低膨脹等特性，又

具有無(wú)氧銅金屬的高導(dǎo)電性和優(yōu)異的焊接性能，并能像PCB線路板一樣刻蝕出各種圖形。 陶瓷覆銅板具有陶瓷部分導(dǎo)熱耐壓特性；銅導(dǎo)體部分具有極高的載流能力；便于刻蝕圖形，形成電路基板；焊接性能優(yōu)良，適用于鋁絲鍵合。

                                                                         DBC在IGBT模組上的應(yīng)用

 2，陶瓷覆銅板的種類

 陶瓷基板材料的性能是陶瓷覆銅板性能的決定因素。目前，已應(yīng)用作為陶瓷覆銅板

基板材料主要有氧化鋁、氮化鋁和氮化硅陶瓷基板。氧化鋁基陶瓷基板是最常用的陶瓷基板，由于它具有好的絕緣性、好的化學(xué)穩(wěn)定性、好的力學(xué)性能和低的價(jià)格，但由于氧化鋁陶瓷基片相對(duì)低的熱導(dǎo)率、與硅的熱膨脹系數(shù)匹配不好。作為高功率模塊封裝材料，氧化鋁材料的應(yīng)用前景不容樂(lè)觀。

       由此可見(jiàn)，氮化鋁陶瓷覆銅板導(dǎo)熱性高，熱膨脹系數(shù)月硅接近，在高功率IGBT封裝領(lǐng)域有著較為廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

二，氮化鋁陶瓷覆銅板都有哪種類型應(yīng)用到IGBT上面

1，氮化鋁基活性金屬焊接工藝AMB

活性焊銅工藝是DBC工藝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它是利用釬料中含有的少量活性元素與陶瓷反應(yīng)生成能被液態(tài)釬料潤(rùn)濕的反應(yīng)層，從而實(shí)現(xiàn)陶瓷與金屬接合的一種方法。先將陶瓷表面印刷活性金屬焊料而后與無(wú)氧銅裝夾后在真空釬焊爐中高溫焊接，覆接完畢基板采用類似于PCB板的濕法刻蝕工藝在表面制作電路，最后表面鍍覆制備出性能可靠的產(chǎn)品。一般地，DBC在高溫情況下通過(guò)氧化膜結(jié)合在一起，AMB是在真空和高溫下進(jìn)行活性焊接，讓陶瓷和銅焊接在一起，那么它的溫度循環(huán)能力是傳統(tǒng)的5-6倍。

 2，氮化鋁基直接覆銅工藝DBC

        陶瓷與銅界面結(jié)合緊密，結(jié)構(gòu)致密。陶瓷晶粒大約為1-5μm，與銅之間存在8-10微米的過(guò)渡層。該過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密，晶粒約為3-5μm，但是晶粒間存在不連貫的微裂紋。陶瓷表面致密，沒(méi)有氣孔存在。表面顆粒凹凸不平，可能是拉開(kāi)時(shí)裂紋沿晶界擴(kuò)展，部分顆粒在銅上部分顆粒在陶瓷上導(dǎo)致。

三，IGBT市場(chǎng)技術(shù)門檻高，對(duì)氮化鋁陶瓷覆銅板需求巨大

高壓大功率IGBT模塊技術(shù)門檻高，特別是要求封裝材料散熱性能更好、可靠性更

高、載流量更大。在汽車電動(dòng)化需求旺盛的推動(dòng)下，作為電動(dòng)化下核心受益品種，預(yù)計(jì)全球新能源汽車IGBT將在未來(lái)幾年實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，2025年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約50億美元。作為IGBT封裝的核心材料，氮化鋁陶瓷覆銅板的市場(chǎng)需求同樣將十分巨大。

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