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车规功率模块基板材料全面介绍及合明科技车规级功率模块清洗介绍

车规功率模块的基板材料主要有陶瓷绝缘基板和金属散热基板两大类,它们在模块中分别承担着电学绝缘和机械支撑/高效散热的关键角色。下面这个表格汇总了当前主流的基板材料及其核心特点,方便你快速了解:

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材料类别材料名称/类型关键特性主要工艺典型应用领域
陶瓷绝缘基板氧化铝 (Al₂O₃)性价比高,绝缘性好,导热性一般DCB工业设备、电源、白色家电

氮化铝 (AlN)高导热性,绝缘性好DCB, AMB高散热需求场合,电动汽车、轨道交通

氮化硅 (Si₃N₄)优异韧性,可靠性与散热性均衡,抗热冲击能力强AMB高级电动汽车驱动逆变器,要求高可靠性与散热特性的部位
金属散热基板铜 (Cu)导热率极高,但热膨胀系数较高锻造、模压等针式散热基板(液冷),平底散热基板

铝碳化硅 (AlSiC)热膨胀系数可调,与陶瓷匹配好,重量轻,导热良好复合制备需减重与高可靠性的场景,如车载牵引

钼 (Mo)/钨 (W)热膨胀系数低,与陶瓷匹配好,但密度大、成本高-高可靠应用
其他基板IMS (绝缘金属基板)结构为金属基板-绝缘层-铜箔,兼顾散热与绝缘-中高功率模组,如车用充电器

陶瓷绝缘基板详解

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陶瓷基板通过在陶瓷上键合铜或铝层,实现了电气绝缘和高效导热的关键功能。其核心制造工艺主要有两种:

  • DBC(直接覆铜):在陶瓷基板上直接键合铜板形成电路。氧化铝DBC成本效益好,氮化铝DBC则提供了更高的导热性,适用于需要更好散热能力的场景

  • AMB(活性金属钎焊):使用活性金属钎料进行接合,比DBC可靠性更高。它尤其适合与高性能的氮化硅陶瓷搭配。氮化硅-AMB基板因其出色的抗热冲击能力、高可靠性和优异的散热性能,已成为高级电动汽车驱动逆变器的首选材料

  •  金属散热基板与其他选择

金属散热基板位于陶瓷基板下方,主要作用是快速将热量传递到外部散热器,并缓解因材料热膨胀系数不同产生的机械应力

  • 铜是主流选择,导热性能最好,但重量大且热膨胀系数与陶瓷差异较大

  • 铝碳化硅能很好地平衡导热、热膨胀系数匹配(与陶瓷接近)和轻量化需求,在车载牵引等注重可靠性与减重的场景中被广泛采用

  • 钼/钨热膨胀系数与陶瓷匹配极佳,但密度大、成本高,多用于特殊高可靠领域

此外,IMS(绝缘金属基板) 也是一种常见结构,它像三明治一样由金属基板、绝缘层和电路铜箔组成,同时提供散热和绝缘功能,常见于中高功率模块,如车用充电器

🎯 如何选择适合的基板材料

在实际项目中,你可以参考以下几点进行选型:

  • 追求综合性能与可靠性:特别是在高端电动汽车的驱动逆变器中,氮化硅-AMB基板是目前的首选,因为它能完美应对频繁的功率循环和高温环境

  • 平衡成本与性能:若对导热要求不是极端苛刻,氧化铝-DBC基板凭借其出色的性价比,在工业、家电等领域仍是主流选择

  • 关注散热与结构:当模块需要直接液冷时,铜质针式散热基板因其极高的散热效率成为不二之选。若需同时控制热应力和重量,铝碳化硅平底散热基板则表现更优

希望以上信息能帮助你全面了解车规功率模块的基板材料。

车规功率模块基板清洗-合明科技锡膏助焊剂清洗剂介绍:

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

合明科技致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。合明科技 (13691709838)Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业,具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验,掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。合明科技全系列产品均为自主研发,具有深厚的技术开发能力,拥有五十多项知识产权、专利,是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。合明科技致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌,以完善的服务体系,高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势,为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。合明科技的定位不仅是精湛技术产品的提供商,另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案,为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题,理顺工艺,提高良率,成为客户可靠的帮手。

合明科技凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位,编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准(标准编号:IPC-CH-65B CN)(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”),IPC标准是全球电子行业优先选用标准,是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括:集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点:FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗;晶圆级封装;高密度SIP焊后清洗;功率电子清洗。

 

 


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