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2020 CAC廣州國際先進陶瓷展覽會

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（絕緣柵型效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國家戰略性新興產業，在家用電器、軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。

先進陶瓷在IGBT中有什么應用？

隨著新能源汽車、高鐵、風力發電和5G基站的快速發展，這些新產業所用的大功率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模塊所產生的熱量主要是通過陶瓷覆銅板傳導到外殼而散發出去的，因此陶瓷覆銅板是電力電子領域功率模塊封裝的不可或缺的關鍵基礎材料。

目前，已應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、化學穩定性、力學性能和低的價格，但由于氧化鋁陶瓷基片相對低的熱導率、與硅的熱膨脹系數匹配不好，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率，散熱快；在應力方面，熱膨脹系數與硅接近，整個模塊內部應力較低，提高了高壓IGBT模塊的可靠性。這些優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點？

氮化鋁陶瓷覆銅板既具有陶瓷的高導熱性、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電性和優異的焊接性能，是IGBT模塊封裝的關鍵基礎材料。

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點：

1)陶瓷部分具有優良的導熱耐壓特性;

2)銅導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)焊接性能優良，適用于鋁絲鍵合。

2020 CAC廣州國際先進陶瓷組委會 整理