陶瓷覆銅基板作為電力模塊中半導體的電路材料,連接多個功率部件,提供所需的電氣、熱力、化學和機械功能,使半導體的熱量有效消散,并延長模塊的使用壽命。
與DBC陶瓷基板相比,AMB陶瓷基板具有更高的結(jié)合強度和冷熱循環(huán)特性。目前,隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,高鐵上的大功率器件控制模塊對IGBT模塊封裝的關(guān)鍵材料——陶瓷覆銅板形成巨大需求,尤其是AMB基板逐漸成為主流應用。
威斯派爾采用活性金屬焊接工藝制備出了氮化硅陶瓷覆銅基板,其耐溫度循環(huán)(-40~125℃)達到5000次,可承載大于300A的電流,已用于電動汽車、航空航天等領(lǐng)域。該產(chǎn)品采用活性金屬焊接工藝將多層無氧銅與氮化硅陶瓷鍵合,同時采用銅柱焊接實現(xiàn)垂直互聯(lián),對IGBT模塊及SiC模塊小型化、高可靠性等要求有較好的促進作用。另外,在大功率電力半導體模塊、高頻開關(guān)、風力發(fā)電、新能源汽車、動力機車、航空航天等應用領(lǐng)域取得了進展。
AMB基板是靠陶瓷與活性金屬焊膏在高溫下進行化學反應來實現(xiàn)結(jié)合,因此其結(jié)合強度更高,可靠性更好。但是由于該方法成本較高、合適的焊料較少、焊料對于焊接的可靠性影響較大,只有少數(shù)美日中幾家公司掌握了核心的高可靠活性金屬焊接技術(shù)。
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