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2020 CAC廣州國際先進(jìn)陶瓷展覽會
什么是IGBT？
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在家用電器、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。
先進(jìn)陶瓷在IGBT中有什么應(yīng)用？
隨著新能源汽車、高鐵、風(fēng)力發(fā)電和5G基站的快速發(fā)展，這些新產(chǎn)業(yè)所用的大功率IGBT對新一代高強度的氮化鋁陶瓷基板需求巨大。高壓大功率IGBT模塊所產(chǎn)生的熱量主要是通過陶瓷覆銅板傳導(dǎo)到外殼而散發(fā)出去的，因此陶瓷覆銅板是電力電子領(lǐng)域功率模塊封裝的不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。
目前，已應(yīng)用作為陶瓷覆銅板基板材料共有三種陶瓷，分別是氧化鋁陶瓷基板、氮化鋁陶瓷基板和氮化硅陶瓷基板。氧化鋁基陶瓷基板是最常用的陶瓷基板，它具有好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能和低的價格，但由于氧化鋁陶瓷基片相對低的熱導(dǎo)率、與硅的熱膨脹系數(shù)匹配不好，并不適合作為高功率模塊封裝材料。而氮化鋁陶瓷基板在熱特性方面具有非常高的熱導(dǎo)率，散熱快；在應(yīng)力方面，熱膨脹系數(shù)與硅接近，整個模塊內(nèi)部應(yīng)力較低，提高了高壓IGBT模塊的可靠性。這些優(yōu)異的性能都使得氮化鋁覆銅板成為高壓IGBT模塊封裝的首選。
氮化鋁陶瓷覆銅板的優(yōu)點？
氮化鋁陶瓷覆銅板既具有陶瓷的高導(dǎo)熱性、高電絕緣性、高機械強度、低膨脹等特性，又具有無氧銅的高導(dǎo)電性和優(yōu)異的焊接性能，是IGBT模塊封裝的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。
氮化鋁陶瓷覆銅板集合了功率電子封裝材料所具有的各種優(yōu)點：
1)陶瓷部分具有優(yōu)良的導(dǎo)熱耐壓特性;
2)銅導(dǎo)體部分具有極高的載流能力;
3)金屬和陶瓷間具有較高的附著強度和可靠性;
4)便于刻蝕圖形，形成電路基板;
5)焊接性能優(yōu)良，適用于鋁絲鍵合。
2020 CAC廣州國際先進(jìn)陶瓷組委會 整理
