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覆铜铝基板在功率模块封装上的研究

作者:亚洲城cabet888时间:2015-10-05 11:44

  电力电子技术作为节能、环保、自动化、智能化、机电一体化的基础,已被广泛应用于农业、工业、商业等各领域,在国民经济中具有十分重要的地位。电力电子器件的产生与不断发展是电力电子技术产生与发展的基础。功率模块的创新与封装工艺,已成为世界各国工业机电一体化和自动化控制等领域内竞争最为激烈的阵地。为实现用电设备的高效节能,同时实现工控设备的小型化、轻型化、智能化,需要从新材料应用的上创新,以此推动电力电子器制造工艺的技术创新,提高器件的可靠性。

  经三十多年的发展,陶瓷基板在电子封装领域中已得到了广泛的应用。特别是近十年来,覆铜陶瓷基板(DBC)得到了较大的发展,其相比传统的陶瓷基板,具有润湿性好、焊点强度高、导热性好等优点,在功率模块封装中具有一定的优势。但是散热铜底板与金属化基板之间有焊锡层,不同材料之间本身有较大的热阻,加上焊接层的厚度和焊接质量都会影响基板材料整体的散热性能。同时传统的封装材料密度高、质量重,影响模块轻型化发展。

  现用于小功率设备(20kW以下)如逆变焊机、变频器、光伏逆变器等(如图1所示)上的功率器件(一般为60A以下)市场需求量很大,依据我司此类产品销售量一年大约在25万只左右,传统的封装工艺很难满足工业产品小型化、轻型化的发展需求。目前,覆铜铝基板具有质量轻、导热好、成本低等优势,同时能够使小功率模块封装工艺简单化,因此覆铜铝基板技术在小功率模块封装中具有较大的应用前景。本课题在对比了传统陶瓷基板的基础上,研究了新型覆铜铝基板具有优异的性能,能够满足了小功率模块快速封装的要求,既符合功率模块轻型化、小型化现代发展的要求,又能够降低功率模块的制造成本和提高功率模块质量,具有深远的影响。

 

覆铜铝基板在功率模块封装上的研究




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