高体积分数铝基复合材料经久耐用

铝碳化硅基板逐渐取代铜基板

在传统的IGBT模块里，DBC的部分使用的陶瓷基板主要为Al2O3基板，搭配铜基板作为底板基板，而在大功率高压IGBT模块里，DBC内的Al2O3基板渐渐被AlN或Si3N4基板所取代，大多还是搭配铜基板作为底板基板。而随着IGBT技术的逐步提升，IGBT模块又有所改进，主要变化在于使用铝碳化硅基板取代原先的铜基板。

虽然铜基板具有良好的导热能力，但铜的热膨胀系数接近IGBT芯片的三倍，在高功率模块封装中如果用铜基板去承载芯片衬底同时在下方接合散热器的话，焊接的铜基板经受不住1000次热循环，在焊接时外缘就会出现分层脱离的现象。

所以，在这种情况下，铝碳化硅材料的运用很好的解决了上述问题。与氮化铝材料相比，铝碳化硅具有很高的刚性和相匹配的热膨胀系数，与铜基板相比，密度也小得多，很好地解决了如今大功率高电压IGBT模块生产中的问题。

传统铝合金和铝基碳化硅从字面上看就很容易造成混淆，其实这两种在很多方面确实有相似之处。今天，瀚银光电小编就与大家来聊聊这两种材料之间的差异。铝基碳化硅是一种由铝合金与碳化硅颗粒混合而成的复合材料，而铝合金则是以铝为基添加适量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。因此他们本质上还是有比较大的差异。

传统铝合金的密度为2.63～2.85g/cm3，有较高的强度(σb为110～650MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。但随着航空航天等现代工业的发展，对材料的性能要求越来越高，传统的铝合金已难以满足现代工业的需求。铝基碳化硅具有比传统铝合金更优异的力学性能。

碳化硅铝的应用大汇总

碳化硅铝材料是目前市场应用比较高端的散热基板材料，可广泛应用于要求耐高温、高导热率及高功率的相关器件，尤其对高可靠性能要求的相关领域。

航空航天领域：飞机、空间望远镜的壳体、展开机构和光学仪表制造。

武器装备领域：战术发动机壳体、制导舵板、战斗部支撑架、架桥坦克桥体等。

民用交通领域：汽车制动盘、刹车垫板和卡钳等刹车系统原件。发动机活塞、齿轮箱、驱动轴和摇臂等传动配件。

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。

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