铝碳化硅IGBT散热基板

更新时间:2022.09.03

碳化硅铝特点

Ø碳化硅铝复合材料各项性能优异,具有很多突出的优点

◆ 独特三维连通预制体结构保证了复合后SiC和Al三维双连续性。具有高纯度、高强度、高导热、孔隙均匀和强热 稳定性等优异特性。产品密度低、高比刚度、低热膨胀系数、高导热率、高结构稳定性(静刚度、动刚度)及高热控稳定性强等,非常适用于高稳定性光机系统。其弹性模量是钛合金的2倍,铝合金的3倍,比刚度是铝合金、钛合金的3倍;热膨胀系数可以比钛合金低20%,导热率是钛合金的30倍。因此碳化硅铝基复合材料已成为代替其他合金的理想材料。可广泛应用于要求耐高温、高导热率及高功率的相关器件等。


碳化硅铝主要应用如下:

◆ 半导体产业:气浮装置、真空吸盘等;

◆ 应用于微波领域的射频、微波和毫米波封装:主要应用于微波领域;

◆ 功率封装,主要指大功率器件:电网、轨道交通、新能源汽车等IGBT及MOSFET功率模块封装;

◆ 复杂光电器载片:光电转换器、激光器件等;

◆ 发光二极管:大功率LED; 

◆ 高性能PCB夹层:印刷电路板的夹芯; 

◆ 微处理器盖板及散热器:脑(CPU)芯片和服务器(MPU)芯片的盖板或底层散热件; 

◆ 各种形状复杂的集成电路封装管壳件:如芯片、器件的支撑外壳,紧密封装外壳等; 

◆ 其它电子电路的热沉或自带散热器基板



Ø不同工艺不同体积分数产品参数

材料

密度g/cm3

弹性模量GPa

强度MPa

比刚度E/p

膨胀系数10-6/K

热导率W/m·K

传统

材料

Ti合金

4.4

110

---

25

9

8

Al合金

2.7

70

---

25.9

23.1

159

Be金属

1.85

303

---

163.8

11.4

216

ULE玻璃

2.2

67

---

30.5

0.03

1.3

SiC

3.1

391

---

126.1

4.3

170

粉末冶金


SiC/Al


15vol%SiC/Al

2.82

100±5

560

35.5

17.0±1

150±5

20vol%SiC/Al

2.85

110±5

580

38.6

16.0±1

160±5

25vol%SiC/Al

2.86

115±5

600

40.2

14.3±1

170±5

30vol%SiC/Al

2.89

125±5

560

43.3

13.0±1

175±5

45vol%SiC/Al

2.92

160±5

500

54.9

11.5±1

190±5

55vol%SiC/Al

2.95

195±5

450

66.1

9.5±1

200±5

60vol%SiC/Al

2.98

200±5

420

67.1

8.3±1

205±5

65vol%SiC/Al

3.01

215±5

400

71.4

7.5±1

210±10

70vol%SiC/Al

3.02

220±5

380

72.8

7.0±1

220±10

粉末冶金


Si/Al

35vol%Si/Al

2.56

95

350

37.1

13.5±1

150±5

42vol%Si/Al

2.54

103

350

40.6

13.0±1

145±5

50vol%Si/Al

2.51

120

320

47.8

12.0±1

130±5

60vol%Si/Al

2.47

129

310

52.2

9.5±1

135±5

浸渗工艺

50-70

2.95-3.01

200-225

350

74.7

7-8.5

200-240

Ø国内外SiC/Al基板材料性能对比

供应商

v/o%(体积分数)

K(导热率)

(W/m•k)

CTE(膨胀系数)

(ppm/K)

Density(密度)

g/cc

Modulus

GPa

Specific heat

(J/g•K)

Alpha Materials

-

170-200

6.5-9.5

2.95-3.00

200-230

CPS(美国)

63

200

8.0

3.01

167-188

0.741

DWA

55

200

8.8

3.00

-

Denka(日本)

-

200

7.5

2.96

-

0.75

MC-21

20-40

150-180

12.0-16.4

2.7-2.9

100-150

 -

Miqam

50-70

170-200

6.5-9.0

3.00

-

 -

Sumitomo

20-70

150-200

8-15

2.6-2.8

100-130

 -

本公司

55-70

200-240

7-8.5

2.95-3.01

200-225

0.75

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SicAl IGBT  (11).jpg



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