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IGBT模塊主要由不同材料層構(gòu)成，例如金屬、陶瓷和高分子聚合物。此外，模塊內(nèi)部還填充了硅膠，用以改善器件的相關(guān)熱性能。陶瓷基片主要包括氧化鋁、氮化鋁和氮化硅等材料。覆銅板則主要有DBC、DPC和AMB等類型。

傳統(tǒng)上，IGBT模塊中常用的氧化鋁精密陶瓷基板具有良好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能，而且價(jià)格相對(duì)較低。然而，由于其熱導(dǎo)率相對(duì)較低，與硅的熱膨脹系數(shù)不匹配，因此并不適合作為高功率模塊的封裝材料。

相比之下，氮化鋁精密陶瓷基板在熱特性方面具有非常高的熱導(dǎo)率，可以快速散熱，并具有高電絕緣性。在應(yīng)力方面，其熱膨脹系數(shù)與硅相近，使得整個(gè)模塊內(nèi)部的應(yīng)力較低。此外，它還具有無氧銅的高導(dǎo)電性和出色的焊接性能，因此是IGBT模塊封裝的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。這些優(yōu)秀的性能使得氮化鋁覆銅板成為高壓IGBT模塊封裝的首選。

在高功率IGBT模塊領(lǐng)域，氮化硅陶瓷覆銅板因其可以焊接更厚的無氧銅以及更高的可靠性而在未來電動(dòng)汽車用高可靠功率模塊中應(yīng)用廣泛。

目前，IGBT封裝主要采用DBC陶瓷基板，原因在于DBC具有大厚度（一般為100~600um）的金屬層，具有載流大、耐高溫性能好及可靠性高的特點(diǎn)，并且結(jié)合強(qiáng)度高(熱沖擊性好)。然而，DPC陶瓷基板在厚度上存在缺陷，因此在IGBT上的應(yīng)用面不太廣。

近年來，國(guó)外采用活性金屬化焊接（AMB）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氮化鋁和氮化硅陶瓷與銅片的覆接。這種技術(shù)制備的陶瓷覆銅板可靠性大幅提高。因此，AMB基板已成為新能源汽車、軌道交通、航空航天、風(fēng)力發(fā)電等中高端IGBT主要散熱電路板的優(yōu)選。

【來源】：展至科技

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