文章出處:行業(yè)動態(tài) 責任編輯:陶瓷pcb電路板|深圳市金瑞欣特種電路技術有限公司 閱讀量:- 發(fā)表時間:2023-04-26
IGBT的應用領域很廣,如工業(yè)領域中的變頻器,軌道交通領域的高鐵、地鐵、輕軌,新能源領域的新能源汽車、風力發(fā)電等。根據(jù)工作環(huán)境的電壓不同,IGBT可以分為低壓(600V以下)、中壓(600V-1200V)、高壓(1700V-6500V), 各電壓等級IGBT應用領域各不相同,例如高壓高電流密度 IGBT 應用于軌道交通與電網,中低壓IGBT應用于新能源電動汽車(EV)。
下面我們一起來看看工業(yè)、EV、軌道交通這三個領域使用IGBT模塊的材料選擇及封裝工藝有何不同,供大家參考。
陶瓷襯板方面,工業(yè)IGBT可以采用一般的DBC 氧化鋁陶瓷襯板,電動汽車上要求會比較高,采用ZTA(氧化鋯摻雜氧化鋁)或者氮化鋁 DBC陶瓷襯板,應用在軌道交通上的IGBT要求更高,需要可靠性更高、綜合性能優(yōu)越的的AMB 氮化硅陶瓷襯板。在散熱基板的選材方面,工業(yè)IGBT一般采用銅底板或者銅底板+導熱界面材料(TIM),電動企業(yè)采用散熱效果更好的銅針鰭散熱器,軌道交通的底板則采用鋁碳化硅針鰭散熱器。
銅具有良好的導熱能力,可現(xiàn)快速散熱,且價格便宜,但銅的熱膨脹系數(shù)接近IGBT芯片的三倍,如果長期在震動環(huán)境下使用,其可靠性會大幅下降。而 AlSiC 熱導率雖不如銅,但熱膨脹系數(shù)更接近芯片及陶瓷基板,能夠有效改善模塊的熱循環(huán)能力。
封裝工藝方面,工業(yè)IGBT采用鋁線(Al)鍵合,電動汽車IGBT采用鋁帶鍵合,軌道交通IGBT采用銅線鍵合。鋁線鍵合工藝成熟、成本較低,但是鋁線鍵合的電氣、熱力學性能較差,膨脹系數(shù)失配大,影響IGBT使用壽命。而銅線鍵合工藝具有電氣、熱力學性能優(yōu)良等優(yōu)點,可靠性高,適用于高功率密度、高效散熱的模塊。
此外,還有賽米控(Semikron )SKiN 封裝技術采用柔性PCB板取代鍵合線實現(xiàn)芯片的上下表面電氣連接。
通過公司研發(fā)團隊的不懈努力,現(xiàn)已成功研發(fā)微小孔板、高精密板、難度板、微型化板、圍壩板等,具備DPC、DBC、HTCC、LTCC等多種陶瓷生產技術,以便為更多需求的客戶服務,開拓列廣泛的市場。
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