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氮化硅陶瓷覆銅基板的可靠性決定了它的市場定位

124 2020-12-18
氮化硅陶瓷覆銅基板
     氮化硅具有高熱導(dǎo)率,低熱阻,高抗彎強度,高斷裂韌性,耐高溫,耐磨損,耐腐蝕等一系列優(yōu)異的物理特性,因此,其正逐漸成為寬禁帶大功率半導(dǎo)體器件首選的基板材料.氮化硅陶瓷覆銅基板優(yōu)異的高可靠性使其成為高鐵,電動汽車等領(lǐng)域功率模塊最有前途的基板材料之一。也正因此奠定了氮化硅覆銅陶瓷基板的可靠性和市場地位。
      1,氮化硅陶瓷覆銅基板的制作工藝

      高性能氮化硅陶瓷粉體的特性對氮化硅陶瓷覆銅基板的成型,燒結(jié)以及最終的性能有 很大的影響作用。目前氮化硅陶瓷覆銅基板只有日本廠商具備量產(chǎn)能力,國內(nèi)進口困難,阻礙了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.采用氣壓燒結(jié)實現(xiàn)了高性能氮化硅陶瓷基板的制備,并通過活性金屬釬焊工藝獲得了氮化硅陶瓷覆銅基板.活性金屬焊接工藝也稱為AMB工藝。優(yōu)秀的活性金屬鍵合(AMB)技術(shù)性開展覆銅,比立即覆銅(DBC)具備高些的融合抗壓強度和熱冷循環(huán)系統(tǒng)特點。被廣泛運用IGBT行業(yè),非常是高鐵上的大電力電子器件模塊。

IGBT陶瓷基板.JPG

      2,氮化硅陶瓷覆銅基板的可靠性主要體現(xiàn)在哪些方面

     氮化硅陶瓷的彎曲強度800 MPa,斷裂韌性8.0 MPa·m~(1/2),熱導(dǎo)率90 W/(m·K),交流擊穿強度40 kV/mm和體積電阻率3.7×10~(14)Ω·cm;氮化硅陶瓷覆銅基板的剝離強度達到130 N/cm。在-45~150℃高低溫循環(huán)沖擊下,氮化硅陶瓷覆銅基板的沖擊次數(shù)分別達到氮化鋁和氧化鋁覆銅基板的10倍和100倍;在銅厚0.32 mm/0.25 mm沖擊次數(shù)達5 000次和銅厚0.5 mm/0.5 mm沖擊次數(shù)達1 000次的情況下,樣品均完好無損;在銅厚0.8 mm/0.8 mm沖擊次數(shù)達500次時。樣品仍未產(chǎn)生微裂紋等缺陷,這與銅厚0.32 mm/0.25 mm時氮化鋁覆銅基板的循環(huán)次數(shù)相當(dāng);氮化硅陶瓷覆銅基板的可靠性明顯優(yōu)于氧化鋁陶瓷覆銅基板和氮化鋁陶瓷覆銅基板。

      可見,氮化硅陶瓷基板的可靠性是比較優(yōu)越的,制作工藝也是比較先進的,同樣的氮化硅陶瓷覆銅基板的費用也是高于氧化鋁陶瓷覆銅基板和氮化鋁陶瓷覆銅基板的。

       


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