大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時,會產生大量的熱。尤其是工作電流達到600A以上的IGBT模塊。類似功率模塊的封裝熱管理工藝中,考慮的目標是消除熱結。那么,需要在芯片底部和散熱器之間的熱通道建設盡量暢通。銅基板具有良好的導熱能力,但銅的熱膨脹系數接近IGBT芯片的三倍,而且IGBT芯片陶瓷襯底的面積可高達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在下方接合散熱器的話,焊接的銅基板經受不住1000次熱循環,焊接外緣就會出現分層脫離。這種情況下壓接法制造出的模塊,如長期在震動環境下使用,如軌道機車、電動汽車、飛機等,其可靠性會大幅下降。那么,如何牢固封裝高功率IGBT模塊,使其在震動、高溫、粉塵等環境下可使用呢?業界的辦法是采用AlSiC材料來制作IGBT基板。高體分鋁碳化硅廣泛應用于雷達的T/R組件中。河北好的鋁碳化硅銷售公司
(2)、增強體SiC與基體鋁浸潤性差的問題:增強材料與基體浸潤性差是鋁碳化硅材料制造的又一關鍵技術,基體對增強材料浸潤性差,有時根本不發生潤濕現象。該問題主要解決方法:①、加入合金元素,優化基體組分,改善基體對增強體的浸潤性,常用的合金元素有:鎂、硅等;②、對增強材料SiC進行表面處理,涂敷一層可抑制界面反應的涂層,可有效改善其浸潤性,表面涂層涂覆方法較多,如化學氣相沉積,物***相沉積,溶膠-凝膠和電鍍或化學鍍等。安徽使用鋁碳化硅制定低體分鋁碳化硅具有塑性高、耐磨性好、加工性能優異等特點。
此外,AlSiC可將多種電子封裝材料并存集成,用作封裝整體化,發展其他功能及用途。研制成功將高性能、散熱快的Cu基封裝材料塊(Cu-金剛石、Cu-石墨、Cu-BeO等)嵌人SiC預制件中,通過金屬Al熔滲制作并存集成的封裝基片。在AlSiC并存集成過程中,可在**需要的部位設置這些成本相對較高的快速散熱材料,降低成本,擴大生產規模,嵌有快速散熱材料的AlSiC倒裝片系統正在接受測試和評估。另外,還可并存集成48號合金、Kovar和不銹鋼等材料,此類材料或插件、引線、密封環、基片等,在熔滲之前插入SiC預成形件內,在AlSiC復合成形過程中,經濟地完成并存集成,方便光電器件封裝的激光連接。
目前,常用金屬封裝材料與CaAs芯片的微波器件封裝需求存在性能上的差距,使得研發一種新型輕質金屬封裝材料,滿足航空航天用器件封裝成為急需,引發相關部門調試重視。經過近些年來研究所和企業的深入研究,AlSiC取得了較大的產業化進展,相繼推動高體分碳化硅與鋁合金的復合材料SiC/Al實用化進程。將SiC與Al合金按一定比例和工藝結合成AlSiC后,可克服目前金屬封裝材料的不足,獲得高K值、低 CTE、高比強度、低密度、導電性好的封裝材料。高體分鋁碳化硅廣泛應用于微電子的散熱基板中。
IC產業的發展與其設計、測試、流片、封裝等 各環節密切相聯,**終在市場應用中體現價值認同,良性循環形成量產規模,實現經濟效益。封裝技術至關重要,尤其是***產品大多采用金屬封裝、陶瓷封裝結構,確保器件、模塊、組件、系統的整體可靠性。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,其材料難以滿足當今航空航天、艦船、雷達、電子戰、精確打擊、天基和海基系統對大功率、微波器件封裝的需求。按目前VLSI電路功耗的同一方法計算,未來的SoC芯片將達到太陽表面溫度,現有的設計和封裝方法已不能滿足功率SoC系統的需求。AlSiC恰好首先在這一領域發揮作用,現以***為主,進而推向其他市場。高體分鋁碳化硅生產工藝流程多采用真空壓力浸滲法。湖北鋁碳化硅設備
鋁碳化硅可有效防止大功率元器件熱失效問題。河北好的鋁碳化硅銷售公司
除用作慣性器件外,光學/儀表級鋁基碳化硅還可替代鈹材、微晶玻璃、石英玻璃等用作反射鏡鏡坯。例如,美國已采用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料制成了超輕空間望遠鏡的主反射鏡和次反射鏡,主鏡直徑為0.3m。反射鏡面帶有拋光的化學鍍鎳層,鎳反射層與鋁基復合材料基材結合良好、膨脹也十分匹配。在(230-340)K之間進行320次循環后,鎳反射層仍能保持1/10可見光波長的平面度。由于結構的改進,鋁碳化硅反射鏡比傳統玻璃反射鏡輕50%以上。由于多處采用了新材料。使得整個空間望遠鏡重量*為4.54kg。河北好的鋁碳化硅銷售公司
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