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将热压厚块切成薄片,氮化硅基板量产有戏?
2020年05月21日 发布 分类:行业要闻 点击量:130
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对于陶瓷基片而言,“导热能力”这一指标是极为重要的,在众多品种的陶瓷基片中,氮化硅导热能力不如氧化铍也比不上氮化铝,但依然备受关注,其最大优势便是“综合性能好”,木桶的最短板,决定了木桶的盛水量,尽管商业的氮化硅基板热导率仅在70-90W/m.K之间,远远低于商业化的氮化铝基板(可达230W/m.K),但依然不影响它追逐陶瓷基片王者的地位。

功率IGBT/MOSFET分立封装 

图:功率IGBT/MOSFET分立封装来源:Toshiba

总的来说使用高强度的氮化硅绝缘材料可以满足对功率模块中日益增长的更长的使用寿命和更高的热性能的需求。以电源模块设计为例,其中芯片温度从150°C升至200°C,可将开关损耗降低10%,更高的使用温度对基板的导热能力提出了更高的要求,加之焊料和无引线键合模块之类的新封装技术让当前的基板(主要是氧化铝及氮化铝)成为薄弱环节,采用具有优异的弯曲强度,高断裂韧性和良好导热性的氮化硅可以让器件可靠性更高,热循环能力出色,使用寿命更长。

流延成形搞不定?试试热压→切片

尽管氮化硅基板的优势很明显但并未得到广泛的应用,皆因其制备技术卡了壳。流延法制备氧化铝陶瓷基板是常用的方法,国内许多厂家都在尝试采用这种方法制备氮化硅基板,但受限于技术水平,做出来氮化硅基片性能达不到使用的要求,且合格率低,生产加工成本居高不下。

既然流延成形做不出让人满意的氮化硅基片,何不试试其他方法呢。近日,小编从九洋电子处得知了一个新的制备氮化硅基片的思路:采用热压法制备氮化硅陶瓷厚块,然后再像切蓝宝石一样片开它,下图就是片开的氮化硅基片。据闻,采用热压法之后氮化硅陶瓷密度更高,材料的各项性能要比直接流延的性能要好很多,更重要的是,这种制备方式让氮化硅陶瓷基片的量产成为了可能。PS:听闻国内好多大的公司都上了热压炉。

热压法制备的氮化硅基板 

图:切割后的样片,未平磨(九洋电子供图)

据了解,目前有不少切割厂家在研究切割工艺氮化硅基板的方法,而切开一块氮化硅陶瓷的难度绝不亚于切开一块蓝宝石的难度,因此真正能兼顾加工效率及制品品质的厂家并不多,尽管很氮化硅很硬很难啃,但九洋电子还是依靠自己的实力赢得了不少客户的赞许,如果您对他家的“金刚钻”感兴趣想要进一步了解或这合作的,文末留言或直接联系小编(微信:ftqxiaoqi)为你对接上。

作者:粉体圈小白

 

 


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