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氮化铝陶瓷基板应用远景之IGBT模块

已有 563 次浏览2017-9-12 16:27 |小我分类:陶瓷基板| 要害词: 72307, 氮化铝陶瓷基板

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)经由历程特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产物;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不一连电源等装备上;IGBT模块具有节能、装配维修便利、散热稳固等特点;以后市场上发卖的多为此类模块化产物,浅易所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推动,此类产物在市场上将愈来愈多见;IGBT是动力变换与传输的焦点器件,俗称电力电子装配的“CPU”,作为国家战略性新兴家当,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新动力装备等领域应用极广。

 IGBT模块因其优良的电气性能,曾经被普遍的应用于现代电力电子手艺中,氮化铝陶瓷基板的设计是IGBT模块结构设计中最主要的一环,陶瓷基板设计的优劣将直接影响到模块的电气特点,以是想要很好的完成IGBT的设计,就得遵守氮化铝陶瓷基板的一些准绳。

一、 氮化铝陶瓷基板特点。

氮化铝陶瓷基板在电力电子模块手艺中,主若是作为种种芯片(IGBT芯片、Diode芯片、电阻、SiC芯片等)的承载体,陶瓷基板经由历程外面覆铜层完成芯片部门毗连极或许毗连面的毗连,功效近似于PCB板。氮化铝陶瓷基板具有绝缘性能好、散热性能好、热阻系数低、延伸系数婚配、机械性能优、焊接性能佳的显着特点。应用氮化铝陶瓷基板作为芯片的承载体,可以将芯片与模块散热底板隔脱离,基板中央的AlN陶瓷层可有用前进模块的绝缘才干(陶瓷层绝缘耐压>2.5KV)。而且氮化铝陶瓷基板具有优胜的导热性,热导率可以到达170-260W/mKIGBT模块在运转历程当中,在芯片的外面会发生年夜量的热量,这些热量会经由历程陶瓷基板传输到模块散热底板上,再经由历程底板上的导热硅脂传导于散热器上,完成模块的所有散热运动。同时,氮化铝陶瓷基板延伸系数同硅(芯片主要材质为硅)相近(7.1ppm/K),不会组成对芯片的应力毁伤,氮化铝陶瓷基板抗剥力>20N/mm2,具有优良的机械性能,耐侵蚀,不容易发生形变,可以在较宽温度规模内应用。而且焊接性能优胜,焊接朴陋率小于5%,正是由于氮化铝陶瓷基板的种种优良性能,以是被普遍应用于各型IGBT模块中,接纳氮化铝陶瓷基板的IGBT模块具有更好的热疲劳稳固性和更高的集成度。

2、领土设计

  工程手艺职员会凭证所设计的模块绝缘耐压、模块结构特点、芯片排布要领品级选择不合尺寸的基板尺寸,曲折铜层边缘距离陶瓷层边缘距离要设计公正,以某型氮化铝陶瓷基板为例,铜层边缘与陶瓷层边缘距离为AA应遵守准绳A≥0.5mm±0.3mm设计尺寸太小,不切合现实,厂家手艺才干通常没法知足,且当尺寸太小时,有能够会组成上外面铜层边缘部位芯片与下外面铜层间放电,降低模块绝缘耐压品级,组成设计掉落败。领土主要凭证用户模块结构特点、芯片排布、散热性能等因素阻拦设计,在氮化铝陶瓷基板领土设计历程当中,在知足各项请求下,须要重视各型基板有最小线径要求和铜层最小间距请求,最小线径、铜层最小间距与所选择的铜层厚度有关,线径太小、铜层间距太小会组成基板通流才干缺乏、器件间阻遏缘耐压缺乏等弱点。斯利通陶瓷基板领土通常接纳激光刻蚀完成

IGBT模块已被普遍的应用在现代电力电子手艺中,氮化铝陶瓷基板在电力电子模块手艺中,作为主要的芯片承载体,其主要职位不言而喻。陶瓷基板设计的优劣直接影响到模块的电气性能,遵守一定的设计准绳,公正的阻拦基板的领土设计,便可以完成优良的陶瓷基板设计,从而较好的完成IGBT模块的结构设计。

现在国际IGBT板块最年夜的效果就在于设计层面,能处置赏罚赏罚尔效果的话,将会一举处置赏罚赏罚IGBT在蓬勃国家的垄断职位,为我国科技事业迈出一年夜步。

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