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IGBT是電力電子變換中的核心元器件,以低電壓控制大功率電路的斷開與導通,廣泛應用于軌道交通、新能源汽車、軍工航天、工業機器等領域。

IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是電力電子變換中的核心元器件,以低電壓控制大功率電路的斷開與導通,廣泛應用于軌道交通、新能源汽車、軍工航天、工業機器等領域。


氧化鋁、氮化鋁、氮化硅...誰才是IGBT最中意的寵兒

英飛凌年報


據安信證券分析,預計國內車規級IGBT在2025年市場空間為152億元,2019-2025年CAGR約27%。這只是新能源汽車方面,其他在家電、工控級等IGBT的拉動也十分明顯。根據IGBT絕對龍頭英飛凌公布的年報顯示,預計全球在2021年將達到92.2億美元,年增長約14%。在未來幾年,仍將保持高速增長。




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圖源自網絡


IGBT對陶瓷基板需求拉升十分巨大
隨著我國高鐵、航空航天、新能源/混合動力汽車的飛速發展,IGBT模塊的需求需要更高的可靠性、更快的開關轉換速度、更低的能量損耗等。IGBT封裝用散熱基板在封裝時起著機械互連和電氣導通的作用,是高可靠性封裝中至關重要的環節。

IGBT封裝對基板材料的要求有:熱導率高、介電常數低、與芯片材料的熱膨脹系數相匹配、力學強度優良、加工性能好、成本低、耐熱沖擊和冷熱循環等。

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由于陶瓷材料具有強度高、絕緣性好、導熱和耐熱性能優良、熱膨脹系數小、化學穩定性好等優點,非常適合作為IGBT封裝用基板材料。因IGBT整體的需求提升,所以將使得對陶瓷基板的需求量拉動十分明顯。這也是驅動陶瓷基板行業廠家紛紛開發的原因。

IGBT模塊封裝用陶瓷材料
IGBT模塊的典型封裝結構如圖所示,可以看出芯片產生的熱量主要通過基板和散熱傳遞出去。

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因此基板所采用的材料需要導熱性能優良、耐熱沖擊,同時介電常數要低,避免產生雜散電感,減少能源損耗。為實現機械固定,基板材料還需要具有一定的強度。

市面上常見的作為IGBT封裝用的基板材料有AlN、Al2O3、Si3N4等,其具體物理參數如下表所示。還有在這些陶瓷成分的基礎上做的一些改性,使其既具有優良的導熱性能,同時具有較高的機械強度。

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Al2O3氧化鋁
Al2O3陶瓷由于價格低廉,應用最廣泛,但是其熱導率較低、熱膨脹系數高,芯片工作時產生的熱量沒法及時散出,顯著降低了模塊的可靠性,不能滿足更大功率密度IGBT模塊的使用要求。BeO陶瓷由于具有毒性,限制了其使用范圍。相關廠家有京瓷、丸和、潮州三環、鄭州中瓷、珠海粵科等。

AlN氮化鋁
AlN陶瓷熱導率高,在室溫下,其理論熱導率可以達到319W/(m·K),撓曲強度高,與Si、SiC、GaN的熱膨脹系數相近,是合適的基板選擇材料之一。相關廠家有京瓷、丸和、華清、潮州三環、無錫海古德等。

Si3N4氮化硅
Si3N4陶瓷商用的熱導率達到90W/(m·K),相對于AlN的熱導率低,但遠大于Al2O3的熱導率,同時機械強度高,斷裂韌性好,高溫可靠性更好。因此Si3N4在如今的IGBT封裝基板中具有很大的應用潛力,吸引了大量的研究人員,研究在保證Si3N4陶瓷高機械強度的同時,還應考慮如何提高其熱導率。還可以通過長時間保溫和不同的熱處理方式,降低Si3N4中的氧化物,提高其熱導率,但是會降低陶瓷的機械強度。關廠家有東芝、京瓷、丸和、中材高新等。

性能、成本是選擇基板材料關鍵因素
針對IGBT模塊上陶瓷材料的選擇,根據艾邦陶瓷基板交流群專家指出,需要從陶瓷的熱導率、熱膨脹系數、電絕緣性能、機械強度、成本等進行綜合考慮。通常情況下,在滿足性能的要求下,成本是第一要素。

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IGBT相關活動推薦:

2021第三屆高端電子陶瓷產業高峰論壇

11月26日·江蘇昆山

01

主要議題


序號

議題

擬邀請單位

1

LTCC射頻模塊的發展

京瓷

2

高端電子陶瓷在汽車領域的發展應用

博世

3

先進低溫共燒無源集成材料和器件技術發展

電子科技大學

4

基于HTCC技術的發展與應用

中瓷電子

5

應用于HTCC的高性能粉體制備

艾森達

6

高精密疊層機應用于多層陶瓷基板介紹

住榮

7

LTCC生瓷帶的環境與工藝適應性要求研討

兵器214所

8

LTCC低介電常數粉體量產應用發展

洛陽中超

9

應用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案 

杜邦

10

電子陶瓷用金屬漿料配套應用方案

西安宏星

11

高導熱陶瓷低溫燒結助劑的研究

長汀金龍

12

陶瓷覆銅板在大功率半導體的應用

羅杰斯

13

高性能陶瓷基板在IGBT中的應用與發展

比亞迪半導體

如有演講意向,請聯系周小姐:18320865613(微信同電話號碼)


02

擬邀請企業


通訊、基站、消費電子、汽車等終端企業;LTCC、HTCC等陶瓷基板生產企業;玻璃粉、陶瓷粉體等生瓷材料企業和導電金屬導體材料企業;陶瓷流延機、激光切割、自動化組裝、燒結、印刷等設備企業;網版、載帶、保護膜等耗材企業;檢測、科研院所、高校機構等。


03

會議議程


2021年11月25日(周四):14:00-18:00簽到

2021年11月26日(周五):7:30-9:00簽到;8:50-18:00會議;18:00-19:30晚宴

04

報名方式

方式一:加微信

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艾果果:13312917301(微信同電話號碼),

郵箱:ab008@aibang.com;注意:每位參會者均需要提供信息;


方式二:長按二維碼掃碼在線登記報名

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或者復制下面網址到瀏覽器后,微信注冊報名
https://www.aibang360.com/m/100098?ref=161788


05

收費標準


參會人數

1~2個人(單價每人)

3個人及以上(單價每人)

8月24日前付款

2200元/人

2000元/人

9月24日前付款

2300元/人

2200元/人

10月24日前付款

2400元/人

2300元/人

11月24日前付款

2500元/人

2400元/人

現場付款

2800元/人

2500元/人

費用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。


06

匯款方式及賬戶

匯款方式及賬戶:(均可開增值稅普通發票)


付款方式1:


公對公賬戶:

名稱:深圳市艾邦智造資訊有限公司

賬號:4425 0100 0021 0000 0867

開戶行:中國建設銀行股份有限公司深圳八卦嶺支行  


付款方式2:


掃碼支付:

注意:會議費用還支持微信(綁信用卡)支付,請掃描上面二維碼完成截圖發給工作人員

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07

贊助方案



項目


項目內容


主題演講+展臺


30分鐘主題演講


3個參會名額


商標展示、現場展示臺1個


會刊廣告


易拉寶/禮品贊助(2選1)


主題演講


30分鐘主題演講


現場展臺


現場展示臺,展示設備及樣品、資料以及洽談,含3個參會名額


會刊廣告


研討會會刊,彩色全頁廣告(尺寸210*285mm)


側屏廣告


主講屏幕LED兩邊側屏,單邊側屏廣告,展示全天會議(客戶自行設計,圖片尺寸以實際面積為準)


參會證掛繩贊助


印有企業標識的掛繩(獨家)


參會證贊助


參會證背面單面印刷廣告


資料袋贊助


印有企業標識的資料袋


桌牌贊助


印有企業標識的桌牌


資料入袋贊助


企業的宣傳冊(不超過6P)放入參會袋子


會議通訊錄banner橫幅廣告


植入在本會議觀眾通訊錄置頂的橫幅廣告,有效期6個月


Logo展示


背景板logo,會刊封面logo


易拉寶


現場1個易拉寶展示


禮品贊助


印有贊助商logo的禮品,用于贈送參會聽眾


微信推送


微信公眾號,覆蓋18萬行業專業人群,會前、會中或者會后,企業介紹以及相關軟文一共1篇

原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):氧化鋁、氮化鋁、氮化硅...誰才是IGBT最中意的寵兒

長按識別二維碼關注公眾號,點擊下方菜單欄左側“微信群”,申請加入交流群。

作者 ab

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