大電流IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在工作時,會產(chǎn)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(shù)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(jīng)受不住1000次熱循環(huán),焊接外緣就會出現(xiàn)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(huán)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(huán)境下可使用呢?業(yè)界的辦法是采用AlSiC材料來制作IGBT基板。鋁碳化硅具有高比剛度、比強度、高尺寸穩(wěn)定性、低熱膨脹系數(shù)、高耐磨、耐腐蝕等優(yōu)異性能。大規(guī)模鋁碳化硅電話多少
中體分鋁碳化硅的功能化特性比較突出,即不僅具有比鋁合金和鈦合金高出一倍的比剛度,還有著與鈹材及鋼材接近的低膨脹系數(shù)和優(yōu)于鈹材的尺寸穩(wěn)定性。因此,其可替代鈹材用作慣性導航系統(tǒng)器件,被譽為“第三代航空航天慣性器件材料”。其已被正式用于美國某型號慣性環(huán)形激光陀螺制導系統(tǒng),并已形成美國的國軍標(MIL-M-46196)。此外,還替代鈹材被成功地用于三叉戟導彈的慣性導航向地球及其慣性測量單元(IMU)的檢查口蓋,并取得比鈹材的成本低三分之二的效果。微屈服(MYS)是表征材料尺寸穩(wěn)定性的主要指標,而該種復合材料的微屈服度為118MPa,該值是國產(chǎn)真空熱壓鈹材的5倍,且已超過美國布拉什公司研制的高尺寸穩(wěn)定性新型光學儀表級**I-250鈹材。大規(guī)模鋁碳化硅電話多少高體分鋁碳化硅復合材料具有強度高、高導熱、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能。
鋁基碳化硅(AlSiC)顆粒增強復合材料,因其具有高比強度和比剛度、低熱膨脹系數(shù)、低密度、高微屈服強度、良好的尺寸穩(wěn)定性、導熱性以及耐磨、耐疲勞等優(yōu)異的力學性能和物理性能,被用于電子封裝構件材料,在大功率率IGBT 散熱基板、LED封裝照明、航空航天等**領域以及民用信息相控陣天線T/R模塊、大功率微波產(chǎn)品以及宇航電源熱沉載體、殼體中被廣泛應用。高體分SiCp/Al復合材料中主要采用焊接的方式與器件連接,基體材料由于碳化硅顆粒的存在,導致其表面潤濕性能較差,無法滿足焊接功能要求,因此必須在材料表面制備可焊金屬鍍覆層。
2、鋁碳化硅材料成型的關鍵技術:由于金屬所固有的物理和化學特性,其加工性能不如樹脂好,在制造鋁基碳化硅材料中還需解決一些關鍵技術,其中主要表現(xiàn)于:加工溫度高,在高溫下易發(fā)生不利的化學反應;增強材料與基體浸潤性差;增強材料在基體中的分布。
(1)、高溫下的不利化學反應問題:在加工過程中,為了確保基體的浸潤性和流動性,需要采用很高的加工溫度(往往接近或高于基體的熔點)。在高溫下,基體與增強材料易發(fā)生界面反應,生成有害的反應產(chǎn)物Al4C3,呈脆性,會成為鋁碳化硅材料整體破壞的裂紋源。因此控制復合材料的加工溫度是一項關鍵技術。該問題主要解決方法:①、盡量縮短高溫加工時間,使增強材料與基體界面反應時間降低至比較低程度;②、通過提高工作壓力使增強材料與基體浸潤速度加快;③、采用擴散粘接法可有效地控制溫度并縮短時間。 鋁碳化硅已經(jīng)應用于飛機的油箱口蓋。
AESA由數(shù)以千計的T/R模塊(有的高達9 000 個左右)構成,在每個T/R模塊內部都有用GaAs 技術制作的功率發(fā)射放大器、低噪聲接收放大器、T/ R開關、多功能增益/相位控制等電路芯片,**終生產(chǎn)關鍵在其封裝技術上,因機載對其體積與重量的限制極為苛刻。AlSiC集低熱脹、高導熱、輕質于一體,采用AlSiC外殼封裝T/R模塊,包括S、C、X、Ku波段產(chǎn)品,可滿足實用需求。雷達APG-77是一部典型多功能、多工作方式雷達,其AESA直 徑約1m,用2 000個T/R模塊構成,每個T/R模塊 輸出功率10W,移相器6位,接收噪聲系數(shù)2.9dB,體積6.4cm3,重14.88g,平均故障間隔MTBF20萬h,其發(fā)射功率比初期產(chǎn)品增加16倍,接收噪聲系數(shù)降低1倍,體積重量減少83%,成本下降82%。以1000個T/R模塊構成機載AESA雷達為例,用 AlSiC替代Kovar,雷達重量可減輕34kg,而熱導率比Kovar提高10余倍,且提高整機可靠性MTBF達2000h以上。試驗表明,即使AESA中10%的T/R模塊產(chǎn)生故障,對系統(tǒng)無***影響,30%失效時,仍可維持基本工作性能,具有所謂的“完美降級” 能力。杭州陶飛侖新材料有限公司鋁碳化硅產(chǎn)品覆蓋輕質耐磨/高精密結構件、微波電子/光電/大功率 IGBT 模塊封裝等。江蘇鋁碳化硅產(chǎn)業(yè)
高體分鋁碳化硅廣泛應用于高鐵的大功率IGBT模塊中。大規(guī)模鋁碳化硅電話多少
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(fā)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(fā)相關部門調試重視。經(jīng)過近些年來研究所和企業(yè)的深入研究,AlSiC取得了較大的產(chǎn)業(yè)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。大規(guī)模鋁碳化硅電話多少
杭州陶飛侖新材料有限公司是一家一般項目:技術服務、技術開發(fā)、技術咨詢、技術交流、技術轉讓、技術推廣;新材料技術研發(fā);模具銷售;新型陶瓷材料銷售;金屬基復合材料和陶瓷基復合材料銷售;特種陶瓷制品銷售(除依法須經(jīng)批準的項目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動)。以下限分支機構經(jīng)營:一般項目:金屬材料制造;特種陶瓷制品制造;模具制造;金屬工具制造(除依法須經(jīng)批準的項目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動)。的公司,是一家集研發(fā)、設計、生產(chǎn)和銷售為一體的專業(yè)化公司。公司自創(chuàng)立以來,投身于鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷,是電子元器件的主力軍。陶飛侖新材料始終以本分踏實的精神和必勝的信念,影響并帶動團隊取得成功。陶飛侖新材料創(chuàng)始人王成,始終關注客戶,創(chuàng)新科技,竭誠為客戶提供良好的服務。