让我们继续讨论底层-电源模块的底板...底板充当绝缘水槽的机械支撑。一种是吸收功率器件内部产生的热量,另一种是传递热量。只有高导热率才能有效地传递热量。并且其需要具有低的表面粗糙度并且能够与绝缘基板紧密接触,否则由粗糙度引起的空隙将形成热点并降低可靠性。另外,底板还需要具有一定的可变形性,并且可以与散热器(例如散热器)紧密接触。为了匹配绝缘基板,底板的选择标准必须匹配绝缘基板的热特性,机械特性,化学特性等。另外:01,热特性和导热系数(W / m·K)— —高于150W / m·K热膨胀系数—与绝缘基板匹配02,力学性能,高拉伸强度—高于200MPa,高弯曲强度,易于成型,低表面粗糙度-小于2um03,化学性质不与加工溶剂反应,吸水率低,毒性低。 04.成本始终是必须考虑的问题。目前,半增强高导电性无氧铜是底板的首选材料,而大多数高性能基板则由复合材料制成。通过控制复合材料的合金组成,粉末粒度和组成的组成来控制底板的性能。目前,最先进的复合材料是聚合物,金属和碳钎焊增强剂或颗粒增强剂,或两者兼有。纤维增强复合材料是各向异性的,而颗粒增强复合材料是各向同性的。几乎所有绝缘基板材料都会选择铝层或铜层作为接触部分。这两种材料都需要提高通过表面镍或镍/金层的可焊性,同时起到防止腐蚀的作用。可用作基板的材料:铜,铝,铜/钼/铜,碳化硅铝,铜/钨基,铜/钼基,铜/石墨基,铜/金刚石基,铝/石墨基仅铜/钼/铜层压板是大颗粒复合材料,其余是微粒复合材料。考虑到化学反应的影响,所有材料的表面均应镀镍,以确保良好的焊料润湿性,低吸水率和对加工溶剂的耐腐蚀性。各种基材的一些缺点:Cu / Mo / Cu:成本高,密度高,难以加工以及分层的可能性;铜/钼:成本高,密度高,难加工; Cu / W:高成本,高密度的AlSiC复合材料碳化硅-铝复合材料是片状或接近最终形状的材料,是铜基板以外最常使用的基材。近净成形工艺可使导热片的底表面变形,增加底板与冷却系统流体之间的导热面积,促进散热,并降低批量生产中的加工要求。大多数近净形复合材料的制造步骤大致如下:①加工准备:多孔AlC半成品是通过对多孔颗粒状碳化硅进行注射成型而获得的,可以具有底板所需的几何特性,包括空腔,毛孔和表面纹理。如果预处理温度更合适,则其也可以在绝缘基板上制造。 ②渗透:将多孔的半成品插入与成品底板尺寸相同的模具中。在真空和高压下,熔融的耐火铝渗透到多孔半成品中,形成各种铝硅合金以获得所需的性能。 ③后续处理:在底板的顶部使用火焰喷涂的铜层以增强与绝缘地板的焊接能力。因此,AlSiC的缺点是加工困难和严格的过程控制。随着材料技术的不断发展,石墨纤维掺杂复合材料在大功率器件中的应用将具有良好的前景。同时,我们需要着眼于未来功率模块的发展速度,否则石墨纤维复合材料的发展将不会很快。它用在电源模块中,因此希望随风而行。在不久的将来,我们将看到越来越多的电源模块