Горячая линия обслуживания
Новости
Новости
Основной изоляционный материал силового модуля
2022-03-17
295
Основные изоляционные материалы модуля питания
При разработке силовых полупроводниковых модулей с улучшением интеграции и уменьшением объема увеличивается энергопотребление на единицу площади рассеивания тепла, и рассеяние тепла становится ключевой проблемой при производстве модулей. Однако традиционная конструкция модуля (сварка и обжатие) не смогла успешно решить проблему рассеивания тепла. Поэтому выдвигаются новые требования к теплопроводящим и изолирующим материалам между теплорассеивающей объединительной платой и чипом. В настоящее время этот вид материала, используемый в промышленности силовой электроники в стране и за рубежом, обычно представляет собой структуру композитной пластины из керамики и металла, называемую пластиной DBC (медийная медь с прямым соединением).
??Так называемая технология DBC относится к технологии прямого соединения меди с керамическими материалами при высокой температуре. Плата DBC в основном изготавливается из Al2O3, AIN, BeO и других теплопроводных и изолирующих керамических подложек. BeO редко используется в промышленности из-за его токсичности. Хотя AIN имеет хорошую теплопроводность и коэффициент теплового расширения, аналогичный кремнию, его цена слишком высока. Поэтому в настоящее время Al2O3 широко используется в качестве изоляционной подложки плит DBC, а также развивается AIN.
В настоящее время зарубежные подложки DBC запущены в промышленное производство и широко используются в силовых полупроводниковых модулях, микроволновой передаче, герметизации и других областях. В том же силовом полупроводнике, по сравнению с обычным сварочным модулем, сварочный модуль платы DBC не только имеет небольшой размер, легкий вес и экономит детали, но также имеет лучшую термическую усталостную устойчивость и более высокую интеграцию. Исследования в этой области в Китае только начались и еще не сформировали промышленное производство. Институт электроизоляции Сианьского университета Цзяотун в сочетании с задачей «Восьмой пятилетки» по структуре упаковки модуля GTR разработал композитную плату Al2O3-Cu от DBC Technology и предоставил ее Сианьскому институту силовой электроники. Technology, Пекинский центр исследований и разработок новых технологий силовой электроники и другие подразделения для пробного использования. В настоящее время сформировано мелкосерийное лабораторное производство. Перспективы рынка значительны.
??Роли платы DBC в модуле питания следующие:
1) В качестве носителя кремниевых пластин между ними нет других материалов или соединительных линий. Подложка, разводка аналогична печатной плате.
2) Хорошие изоляционные характеристики, изолирующие проводящую часть от теплоотводящей части.
3) Характеристики рассеивания тепла хорошие, тепло, генерируемое кремниевой пластиной, передается устройству рассеивания тепла через моторное масло, проводящее тепло.
Таким образом, подложка DBC является подложкой с превосходной теплопроводностью и изоляцией.Подложка Al2O3-Cu имеет следующие превосходные характеристики:
1) Низкое термическое сопротивление, такой же коэффициент теплового расширения, как у Al2O3, близкий к кремнию (7.4·10-5к-1). При использовании переходный слой не требуется, и кремниевый чип можно приварить непосредственно к подложке DBC.
2) Хорошие механические свойства, сила сцепления более 5,000 Н/см2 и устойчивость к отслаиванию более 90 Н/см;3) Коррозионная стойкость, отсутствие деформации, возможность использования в диапазоне температур от -55 до 860;
4) Отличная электрическая изоляция, выдерживаемое напряжение фарфоровой пластины составляет более 2.5 кВ.5) Хорошая теплопроводность: теплопроводность 24 ~ 28 Вт/мК;6) Хорошая свариваемость, более 95%.
??
Плата DBC станет основным материалом структуры электронных схем и технологий подключения в будущем. Когда традиционный ламинат с покрытием из органической меди не может обеспечить устойчивость компонентов к термическому удару, плата DBC будет использоваться в качестве основного материала для мощных электронных компонентов. При использовании, поскольку более толстый медный слой (0.3 мм) может выдерживать более высокую токовую нагрузку, при том же поперечном сечении требуется только 12% ширины проводника печатной платы. Хороший термоэлектрический показатель позволяет плотно устанавливать силовые микросхемы. Он может передавать больше мощности на единицу объема и повышать надежность системы и оборудования. Его можно широко использовать в следующих смежных областях силовой электроники:
(1) Силовые полупроводниковые приборы, такие как IGBT, GTR, SIT и т. д.
(2) Схема управления питанием;
(3) Гибридные линии электропередачи и новые энергоблоки;
(4) Источник питания твердотельного реле и модуля высокочастотного переключателя;
(5) блок контроля температуры электронного нагревательного устройства;
(6) Инвертор, регулирование скорости двигателя, бесконтактный переключатель переменного тока;
(7) Электронные керамические устройства. Согласно нашим исследованиям, медный электрод из титаната бария, изготовленный по технологии DBC, имеет более низкое контактное сопротивление и превосходные характеристики по сравнению с обычным серебряным электродом и медным электродом.
(8) Структурные единицы, такие как автомобильная электроника и аэрокосмическая техника. Технология DBC является основой будущей технологии «основного картона» и представляет собой тенденцию развития будущих упаковочных технологий. Применение платы DBC делает шаг к будущей технологии «основной платы» и в то же время формирует основу креативной концепции продукта и проектирования высокоинтегрированного оборудования.
??В настоящее время с развитием новых устройств, таких как GTR, IGBT и SIT, необходимы платы DBC с лучшей теплопроводностью. Медный ламинат AIN был разработан в Японии для корпусирования IGBT.
При разработке силовых полупроводниковых модулей с улучшением интеграции и уменьшением объема увеличивается энергопотребление на единицу площади рассеивания тепла, и рассеяние тепла становится ключевой проблемой при производстве модулей. Однако традиционная конструкция модуля (сварка и обжатие) не смогла успешно решить проблему рассеивания тепла. Поэтому выдвигаются новые требования к теплопроводящим и изолирующим материалам между теплорассеивающей объединительной платой и чипом. В настоящее время этот вид материала, используемый в промышленности силовой электроники в стране и за рубежом, обычно представляет собой структуру композитной пластины из керамики и металла, называемую пластиной DBC (медийная медь с прямым соединением).
В настоящее время зарубежные подложки DBC запущены в промышленное производство и широко используются в силовых полупроводниковых модулях, микроволновой передаче, герметизации и других областях. В том же силовом полупроводнике, по сравнению с обычным сварочным модулем, сварочный модуль платы DBC не только имеет небольшой размер, легкий вес и экономит детали, но также имеет лучшую термическую усталостную устойчивость и более высокую интеграцию. Исследования в этой области в Китае только начались и еще не сформировали промышленное производство. Институт электроизоляции Сианьского университета Цзяотун в сочетании с задачей «Восьмой пятилетки» по структуре упаковки модуля GTR разработал композитную плату Al2O3-Cu от DBC Technology и предоставил ее Сианьскому институту силовой электроники. Technology, Пекинский центр исследований и разработок новых технологий силовой электроники и другие подразделения для пробного использования. В настоящее время сформировано мелкосерийное лабораторное производство. Перспективы рынка значительны.
??Роли платы DBC в модуле питания следующие:
1) В качестве носителя кремниевых пластин между ними нет других материалов или соединительных линий. Подложка, разводка аналогична печатной плате.
2) Хорошие изоляционные характеристики, изолирующие проводящую часть от теплоотводящей части.
3) Характеристики рассеивания тепла хорошие, тепло, генерируемое кремниевой пластиной, передается устройству рассеивания тепла через моторное масло, проводящее тепло.
Таким образом, подложка DBC является подложкой с превосходной теплопроводностью и изоляцией.Подложка Al2O3-Cu имеет следующие превосходные характеристики:
1) Низкое термическое сопротивление, такой же коэффициент теплового расширения, как у Al2O3, близкий к кремнию (7.4·10-5к-1). При использовании переходный слой не требуется, и кремниевый чип можно приварить непосредственно к подложке DBC.
2) Хорошие механические свойства, сила сцепления более 5,000 Н/см2 и устойчивость к отслаиванию более 90 Н/см;3) Коррозионная стойкость, отсутствие деформации, возможность использования в диапазоне температур от -55 до 860;
4) Отличная электрическая изоляция, выдерживаемое напряжение фарфоровой пластины составляет более 2.5 кВ.5) Хорошая теплопроводность: теплопроводность 24 ~ 28 Вт/мК;6) Хорошая свариваемость, более 95%.
??
Плата DBC станет основным материалом структуры электронных схем и технологий подключения в будущем. Когда традиционный ламинат с покрытием из органической меди не может обеспечить устойчивость компонентов к термическому удару, плата DBC будет использоваться в качестве основного материала для мощных электронных компонентов. При использовании, поскольку более толстый медный слой (0.3 мм) может выдерживать более высокую токовую нагрузку, при том же поперечном сечении требуется только 12% ширины проводника печатной платы. Хороший термоэлектрический показатель позволяет плотно устанавливать силовые микросхемы. Он может передавать больше мощности на единицу объема и повышать надежность системы и оборудования. Его можно широко использовать в следующих смежных областях силовой электроники:
(1) Силовые полупроводниковые приборы, такие как IGBT, GTR, SIT и т. д.
(2) Схема управления питанием;
(3) Гибридные линии электропередачи и новые энергоблоки;
(4) Источник питания твердотельного реле и модуля высокочастотного переключателя;
(5) блок контроля температуры электронного нагревательного устройства;
(6) Инвертор, регулирование скорости двигателя, бесконтактный переключатель переменного тока;
(7) Электронные керамические устройства. Согласно нашим исследованиям, медный электрод из титаната бария, изготовленный по технологии DBC, имеет более низкое контактное сопротивление и превосходные характеристики по сравнению с обычным серебряным электродом и медным электродом.
(8) Структурные единицы, такие как автомобильная электроника и аэрокосмическая техника. Технология DBC является основой будущей технологии «основного картона» и представляет собой тенденцию развития будущих упаковочных технологий. Применение платы DBC делает шаг к будущей технологии «основной платы» и в то же время формирует основу креативной концепции продукта и проектирования высокоинтегрированного оборудования.
??В настоящее время с развитием новых устройств, таких как GTR, IGBT и SIT, необходимы платы DBC с лучшей теплопроводностью. Медный ламинат AIN был разработан в Японии для корпусирования IGBT.
粤公网安备44030002007346号