功率子產品底層技術
芝能智芯出品
汽車功率子產品中的封裝材料 在電源子產品的制造中，使用了多種半導體材料，包括矽（Si）、碳化矽（SiC）和氮化镓（GaN）。這些材料被連接配接到陶瓷基闆上，通過金屬陶瓷基闆（DCB）進行焊接。陶瓷基闆上覆寫有散熱片，用于散熱，其連接配接方式包括金屬陶瓷基闆和散熱片之間的粘合，同時散熱片可以是空氣冷卻或液冷。
● 功率子產品中的封裝材料
在選擇陶瓷基闆時，有幾種常用的材料：
◎ 氧化鋁（Al2O3）是最常用的基闆材料，具有卓越的成本效益。
◎ ZTA（氧化锆增強鋁氧化鋁） 基闆具有改善的熱循環性能。
◎ 氮化鋁（AlN）具有卓越的導熱性能，主要用于需要高絕緣性和較厚陶瓷的高壓應用。
◎ 氮化矽（Si3N4）基闆在各項性能方面表現最佳，可以提供最佳的可靠性和高功率密度，例如在進階電動汽車驅動逆變器中的應用。
選擇哪種陶瓷材料取決于應用需求，包括絕緣性能、可靠性、熱性能和成本等因素。在進階汽車驅動逆變器中，氮化矽基闆是首選材料，因為在這些方面都具備出色的性能。
● Si3N4 AMB 陶瓷基闆的優勢
在陶瓷基闆中，Si3N4是一種先進的金屬陶瓷材料。與其他陶瓷基闆相比，Si3N4具有出色的導熱性能和耐熱性。針對Si3N4陶瓷基闆的标準制造過程中，通常使用銀（Ag）為主要焊接材料，但是這種方式成本較高，而且存在銀遷移的風險。
為了解決這些問題，引入了Ag-free的制造技術。Si3N4 Ag-free AMB陶瓷基闆具有60 W/mK和80 W/mK兩種熱導率選項，分别滿足了AMB陶瓷基闆的标準性能和商業需求。
采用Ag-free工藝，既降低了制造成本，又避免了銀遷移的風險。Si3N4 Ag-free AMB的優勢 Si3N4 Ag-free AMB充分發揮了Si3N4陶瓷的優勢：Si3N4 Ag-free AMB具有與标準AMB相似的熱循環能力。
與Si3N4 AMB相比，其熱阻（Rth）沒有明顯差異，經過高溫儲存測試（HTS）後依然穩定。符合部分放電要求，這對于功率子產品在最終的電氣測試中通過非常關鍵，也可以避免在實際應用中出現過早故障的風險。
由于采用了Ag-free工藝，Si3N4 Ag-free AMB沒有銀遷移的問題，保證了元件的穩定性。
Si3N4 Ag-free AMB不僅具備出色的性能，而且在制造成本和可靠性方面都具有競争優勢，是功率子產品制造中的理想選擇。
◎ Si3N4 Ag free AMB顯示出與标準AMB相似的熱循環能力。
◎ 與Si3N4 AMB相比，其熱阻（Rth）沒有明顯差異。
◎ 不受高溫儲存測試（HTS）的影響。
◎ 符合部分放電要求。
◎ 沒有銀遷移的風險。
◎ 與Si3N4 AMB相比，具有相同的加工工藝。