AlSiC作為IGBT基板材料的卓越優(yōu)勢(shì)
在現(xiàn)代電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天,IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)已成為多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的核心組件,其在新能源汽車、白色家電、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。然而,高功率IGBT的散熱問題一直是制約其性能提升的關(guān)鍵難題。在這一背景下,基板材料的選擇顯得尤為重要。鋁基碳化硅(AlSiC)作為一種高性能復(fù)合材料,正逐漸成為IGBT基板材料的首選。
AlSiC的獨(dú)特性能使其在IGBT基板應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)。其導(dǎo)熱率高達(dá)180~240W/mK,遠(yuǎn)超一般封裝材料。這意味著AlSiC基板能夠迅速將IGBT產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去,從而確保器件的穩(wěn)定性和可靠性。在高功率工作環(huán)境下,這一點(diǎn)尤為重要,因?yàn)樗苯雨P(guān)系到IGBT的使用壽命和性能表現(xiàn)。
其熱膨脹系數(shù)可調(diào),能夠與半導(dǎo)體芯片和陶瓷基片實(shí)現(xiàn)良好的熱匹配。這不僅可以防止因熱膨脹系數(shù)不匹配而導(dǎo)致的疲勞失效,還有助于提高IGBT的整體可靠性。此外,AlSiC的輕質(zhì)特性也是其受歡迎的原因之一。它的密度僅為銅的1/3,與鋁相近,但在保持輕質(zhì)的同時(shí),其抗彎強(qiáng)度卻與鋼材相當(dāng)。這使得AlSiC基板在抗震性能方面表現(xiàn)出色,特別適用于對(duì)重量和抗震性能要求較高的場(chǎng)合。
該材料比剛度在所有電子材料中名列前茅,是鋁的3倍,銅的25倍。這使得AlSiC基板在承受機(jī)械應(yīng)力時(shí)能夠保持較好的穩(wěn)定性。同時(shí),其優(yōu)異的抗震性能使其成為惡劣環(huán)境下的首選材料,如航天、汽車等領(lǐng)域。
此外,AlSiC還具有易加工、可鍍覆多種金屬、良好的氣密性以及與陶瓷和金屬的良好粘結(jié)性等特點(diǎn)。這些特性使得AlSiC基板在制造過程中具有較高的靈活性和便利性,有助于降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。
總的來(lái)說,AlSiC作為一種高性能復(fù)合材料,在IGBT基板應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)。其高導(dǎo)熱性、可調(diào)的熱膨脹系數(shù)、輕質(zhì)高強(qiáng)以及優(yōu)異的抗震性能和比剛度等特點(diǎn)使得AlSiC成為IGBT基板材料的理想選擇。