碳化硅陶瓷基板在功率器件IGBT中應(yīng)用詳解 碳化硅陶瓷基板

眾所周知，在現(xiàn)今社會中，IGBT功率模塊越來越重要，在家用電器、軌道交通、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。并且IGBT產(chǎn)業(yè)是涉及我家經(jīng)濟(jì)、國防等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，可想而知它有多么重要。 那么這個重要模塊到底是怎樣的呢？它其實(shí)只是指甲蓋那么大的小方塊，但別看體積小，能量卻很大。如果沒有這個小小的器件，電車、地鐵、電氣列車（動車、高鐵），甚至飛機(jī)，船舶，以及凡是運(yùn)用變頻電機(jī)驅(qū)動的裝備全都得趴窩。而它是采用IC驅(qū)動等各種驅(qū)動保護(hù)電路，然后利用新型封裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高性能的IGBT芯片。這其中它還將強(qiáng)電流、高壓應(yīng)用和快速終端設(shè)備用垂直功率自然進(jìn)化，達(dá)到較低的壓降，從而轉(zhuǎn)換成一個低VCE(sat)的能力，以及IGBT的結(jié)構(gòu)，這樣就能支持更高的電流密度。 因此，IGBT芯片可以處理的能量和那些處理信息或存儲數(shù)據(jù)的芯片不同。它的主要作用是控制和傳輸電能，指甲蓋般大小的芯片組成的IGBT可以處理6500W以上的超高電壓，因此其可以在短短1秒的時間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)10萬次電流開關(guān)動作，從而讓高鐵飛速行駛。 并且IGBT的基板不僅需要承受超高電壓，還要承擔(dān)當(dāng)于100臺電爐發(fā)出來的熱量。其中的溝槽柵結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了元件放置面積，滿足了更加智能化、微小化的需求，但增加了散熱負(fù)擔(dān)，因此傳統(tǒng)的基板更本無法承受。這時碳化硅基板就是它必不可少的重要部件。 碳化硅具有超高的絕緣性，耐擊穿電壓可高達(dá)20KV/mm。同時熱導(dǎo)率比傳統(tǒng)鋁基板熱導(dǎo)率1～2W/mk高出好多倍。因此IGBT可根據(jù)自身功率的大小靈活選擇相應(yīng)的碳化硅電路板，從而達(dá)到散熱的目的。并且，碳化硅基板電阻率均小于2.5×10－6Ω.cm，這樣高壓電流通過時發(fā)熱就會更小。 所以，在未來更多IGBT模塊的應(yīng)用領(lǐng)域中，都會伴隨著碳化硅電路板的出現(xiàn)，給廣大用戶帶來更智能化的體驗(yàn)。