پاور ماڈیول کا کلیدی موصل مواد

Home خبریں صنعت کی خبریں پاور ماڈیول کا کلیدی موصل مواد

2022-03-17 295

پاور سپلائی ماڈیول کی اہم موصلیت کا مواد

پاور سیمی کنڈکٹر ماڈیولز کی ترقی میں، انضمام کی بہتری اور حجم میں کمی کے ساتھ، فی یونٹ گرمی کی کھپت کے علاقے میں بجلی کی کھپت بڑھ جاتی ہے، اور گرمی کی کھپت ماڈیول کی تیاری میں اہم مسئلہ بن جاتی ہے۔ تاہم، روایتی ماڈیول ڈھانچہ (ویلڈنگ اور کرمپنگ) گرمی کی کھپت کے مسئلے کو کامیابی سے حل کرنے میں ناکام رہا ہے۔ لہٰذا، گرمی کو پھیلانے والے بیک پلین اور چپ کے درمیان ہیٹ کنڈکٹنگ اور انسولیٹنگ مواد کے لیے نئی ضروریات پیش کی جاتی ہیں۔ اس وقت، گھر اور بیرون ملک پاور الیکٹرانکس کی صنعت میں استعمال ہونے والا اس قسم کا مواد عام طور پر سیرامک دھاتی مرکب پلیٹ کا ڈھانچہ ہے، جسے DBC پلیٹ (Dirce Bonding Copper) کہا جاتا ہے۔

??نام نہاد ڈی بی سی ٹکنالوجی سے مراد اعلی درجہ حرارت پر سیرامک مواد سے تانبے کو براہ راست جوڑنے کی ٹیکنالوجی ہے۔ DBC بورڈ بنیادی طور پر Al2O3، AIN، BeO اور دیگر تھرمل کوندکٹو اور موصل سیرامک سبسٹریٹس سے بنا ہے۔ BeO اس کی زہریلا ہونے کی وجہ سے صنعت میں شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔ اگرچہ AIN میں اچھی تھرمل چالکتا اور تھرمل ایکسپینشن گتانک سلکان کی طرح ہے، لیکن اس کی قیمت بہت زیادہ ہے۔ لہذا، فی الحال، Al2O3 بڑے پیمانے پر DBC بورڈ کے موصلیت کے ذیلی حصے کے طور پر استعمال کیا گیا ہے، اور AIN بھی ترقی کر رہا ہے.

فی الحال، غیر ملکی DBC ذیلی جگہوں کو صنعتی پیداوار میں ڈال دیا گیا ہے، اور بڑے پیمانے پر پاور سیمی کنڈکٹر ماڈیولز، مائکروویو ٹرانسمیشن، سگ ماہی اور دیگر شعبوں میں استعمال کیا جاتا ہے. ایک ہی پاور سیمی کنڈکٹر میں، عام ویلڈنگ ماڈیول کے مقابلے میں، ڈی بی سی بورڈ کا ویلڈنگ ماڈیول نہ صرف سائز میں چھوٹا، وزن میں ہلکا اور پرزوں کو بچاتا ہے، بلکہ اس میں تھرمل تھکاوٹ کا بہتر استحکام اور اعلی انضمام بھی ہوتا ہے۔ چین میں اس شعبے میں تحقیق ابھی شروع ہوئی ہے، اور ابھی تک صنعتی پیداوار نہیں بن سکی ہے۔ Xi'an Jiaotong یونیورسٹی کے انسٹی ٹیوٹ آف الیکٹریکل انسولیشن نے GTR ماڈیول پیکیجنگ ڈھانچے کے "آٹھویں پانچ سالہ منصوبے" کے کام کے ساتھ مل کر، DBC ٹیکنالوجی کے ذریعے Al2O3-Cu جامع بورڈ تیار کیا، اور اسے Xi' ایک انسٹی ٹیوٹ آف پاور الیکٹرانکس کو فراہم کیا۔ ٹیکنالوجی، بیجنگ پاور الیکٹرانکس نیو ٹیکنالوجی ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ سینٹر اور دیگر یونٹس آزمائشی استعمال کے لیے۔ اس وقت، لیبارٹری میں چھوٹے بیچ کی پیداوار قائم کی گئی ہے. مارکیٹ کا امکان کافی ہے۔

??پاور ماڈیول میں ڈی بی سی بورڈ کے کردار درج ذیل ہیں:

1) سلکان ویفرز کے کیریئر کے طور پر، ان کے درمیان کوئی دوسرا مواد یا مربوط لائنیں نہیں ہیں۔ سبسٹریٹ، وائرنگ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کی طرح ہے۔

2) اچھی موصلیت کی کارکردگی، گرمی کی کھپت والے حصے سے conductive حصے کو الگ کرنا.

3) گرمی کی کھپت کی کارکردگی اچھی ہے، اور سلکان ویفر کے ذریعہ پیدا ہونے والی گرمی گرمی کی ترسیل کے انجن کے تیل کے ذریعہ گرمی کی کھپت کے آلے میں منتقل کردی جاتی ہے۔

لہذا، ڈی بی سی سبسٹریٹ بہترین تھرمل چالکتا اور موصلیت والا سبسٹریٹ ہے۔Al2O3-Cu سبسٹریٹ میں درج ذیل عمدہ خصوصیات ہیں:

1) کم تھرمل مزاحمت، Al2O3 جیسا ہی تھرمل ایکسپینشن گتانک، سلکان کے قریب (7.4 10-5k-1)۔ جب استعمال میں ہو، ٹرانزیشن پرت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور سلکان چپ کو براہ راست DBC سبسٹریٹ پر ویلڈیڈ کیا جا سکتا ہے۔

2) اچھی مکینیکل خصوصیات، 5,000 N/cm2 سے زیادہ چپکنے والی قوت اور چھیلنے کی مزاحمت 90 N/cm سے زیادہ؛3) سنکنرن مزاحمت، کوئی اخترتی نہیں، اور درجہ حرارت کی حد -55 ~ 860 میں استعمال کیا جا سکتا ہے؛

4) بہترین برقی موصلیت، چینی مٹی کے برتن کی پلیٹ کا برداشت کرنے والا وولٹیج 2.5KV سے زیادہ ہے۔5) 24 ~ 28w/mk کے تھرمل چالکتا کے ساتھ اچھی تھرمل چالکتا؛6) اچھی ویلڈیبلٹی، 95٪ سے زیادہ۔
??
DBC بورڈ مستقبل میں الیکٹرانک سرکٹ کی ساخت اور کنکشن ٹیکنالوجی کا بنیادی مواد ہو گا۔ جب روایتی نامیاتی تانبے پہنے ہوئے ٹکڑے ٹکڑے اجزاء کی تھرمل جھٹکا کارکردگی کو پورا نہیں کرسکتے ہیں، تو DBC بورڈ کو ہائی پاور الیکٹرانک اجزاء کے بنیادی مواد کے طور پر استعمال کیا جائے گا۔ استعمال میں، کیونکہ موٹی تانبے کی تہہ (0.3 ملی میٹر) کرنٹ کا زیادہ بوجھ برداشت کر سکتی ہے، اسی کراس سیکشن کے تحت، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کے کنڈکٹر کی چوڑائی کا صرف 12٪ درکار ہے۔ اچھی تھرمو الیکٹرک ریٹ پاور چپس کو گھنے طریقے سے انسٹال کرنا ممکن بناتا ہے۔ یہ فی یونٹ حجم زیادہ طاقت منتقل کر سکتا ہے، اور نظام اور سامان کی وشوسنییتا کو بہتر بنا سکتا ہے۔ یہ پاور الیکٹرانکس کے درج ذیل متعلقہ شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے:

(1) پاور سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز جیسے IGBT، GTR، SIT، وغیرہ۔

(2) پاور کنٹرول سرکٹ؛

(3) ہائبرڈ پاور لائنز اور نئے پاور اسٹرکچر یونٹس؛

(4) سالڈ اسٹیٹ ریلے اور ہائی فریکوئنسی سوئچ ماڈیول کی بجلی کی فراہمی؛

(5) الیکٹرانک ہیٹنگ ڈیوائس کا درجہ حرارت کنٹرول یونٹ؛

(6) انورٹر، موٹر اسپیڈ ریگولیشن، AC کانٹیکٹ لیس سوئچ؛

(7) الیکٹرانک سیرامک آلات۔ ہماری تحقیق کے مطابق، ڈی بی سی ٹکنالوجی کے ذریعہ تیار کردہ بیریم ٹائٹینیٹ کاپر سے چلنے والے الیکٹروڈ میں عام چاندی سے چلنے والے الیکٹروڈ اور کاپر پلیٹڈ الیکٹروڈ کے مقابلے میں کم رابطہ مزاحمت اور اعلی کارکردگی ہے۔

(8) ساختی اکائیاں جیسے آٹوموٹو الیکٹرانکس اور ایرو اسپیس ٹیکنالوجی۔ DBC ٹیکنالوجی مستقبل کی "کور بورڈ" ٹیکنالوجی کی بنیاد ہے اور مستقبل کی پیکیجنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے رجحان کی نمائندگی کرتی ہے۔ ڈی بی سی بورڈ کے اطلاق کے ساتھ، یہ مستقبل کی "بنیادی بورڈ" ٹیکنالوجی کی طرف ایک قدم اٹھاتا ہے، اور اسی وقت تخلیقی مصنوعات کے تصور اور انتہائی مربوط آلات کے ڈیزائن کی بنیاد بناتا ہے۔

??اس وقت، نئے آلات جیسے GTR، IGBT اور SIT کی ترقی کے ساتھ، بہتر تھرمل چالکتا والے DBC بورڈز کی ضرورت ہے۔ AIN تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے کو جاپان میں IGBT پیکیجنگ کے لیے تیار کیا گیا تھا۔

کرسٹل ٹیوب ماڈیول سیریز مصنوعات کے جوابات

مستقل کرنٹ گیٹس کے مستقل وولٹیج پریشر ماڈیول کی خصوصیات اور اطلاق