瀏覽次數：562次 發(fā)布日期：2022-01-26

伴隨著(zhù)功率器件（包括LED、LD、IGBT、CPV等）不斷發(fā)展，散熱成為影響器件性能與器件可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。選用合適的封裝材料與工藝、提高器件散熱能力就成為發(fā)展功率器件的問(wèn)題所在。如果不能及時(shí)將芯片發(fā)熱導岀并消散，大量熱量將聚集，芯片結溫將逐步升高，一方面使性能降低，另一方面將在件內部產(chǎn)生熱應力，引發(fā)一系列可靠性問(wèn)題。于是乎，陶瓷基板應運而生。

封裝基板主要利用材料本身具有的高熱導率，將熱量導岀，實(shí)現與外界環(huán)境的熱交換。對于功率半導體器件而言，封裝基板必須滿(mǎn)足以下要求：

1、高熱導率。目前功率半導體器件均采用熱電分離封裝方式，器件產(chǎn)生的熱量大部分經(jīng)由封裝基板傳播岀去，導熱良好的基板可使芯片免受熱破壞。

2、封裝材料與芯片材料的熱膨脹系數匹配。功率器件芯片本身可承受較高溫度，且電流，環(huán)境及工況的改變均會(huì )使其溫度發(fā)生改變。由于芯片直接貼裝于封裝基板上，兩者熱膨脹系數匹配會(huì )降低芯片熱應力，提高器件可靠性。

3、較好的耐熱性，滿(mǎn)足功率器件高溫使用需求，具有良好的熱穩定性。

4、較好的絕緣性，滿(mǎn)足器件電互連與絕緣需求。

5、較高的機械強度，滿(mǎn)足器件加工、封裝與應用過(guò)程的強度要求。

6、相對適宜的價(jià)格，適合大規模生產(chǎn)及應用。

目前常用電子封裝基板主要可分為高分子基板、金屬基板(MCPCB)和陶瓷基板幾類(lèi)。對于功率器件封裝而言，封裝基板還要求具有較高的導熱、耐熱、絕緣、強度與熱匹配性能。因此，高分子基板(如PCB)和金屬基板(如MCPCB)使用受到較大限制。

而陶瓷材料本身具有熱導率高、耐熱性好、高絕緣、高強度、與芯片材料熱匹配等性能，非常適合作為功率器件封裝基板，目前己在半導體照明、激光與光通信、航空航天、汽車(chē)電子、深海鉆探等領(lǐng)域得到廣泛應用。

目前，常用電子封裝陶瓷基片材料包括氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(S13N4)、氧化鈹(BeO)碳化硅(SiC)等。

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