选择氮化硅板材作为包装材料有哪些优势?
发布时间:
2021-11-17
氮化硅板材主要利用材料的高导热性能来导热,实现与外界环境的热交换。对于功率半导体器件,封装衬底要满足以下要求:
1.高导热性。目前,功率半导体器件采用热电分离封装,器件产生的热量大部分通过封装基板传递。导热性能好的基板可以保护芯片免受热损伤。
2.封装材料和芯片材料的热膨胀系数匹配。功率器件芯片本身可以耐高温,电流、环境、工作条件的变化都会改变其温度。由于芯片直接安装在封装基板上,热膨胀系数的匹配将降低芯片的热应力,提高器件的可靠性。
3.耐热性好,满足功率器件的高温使用要求,热稳定性好。
4.良好的绝缘,满足电气互连和设备绝缘的要求。
5.机械强度高,满足器件加工、封装和应用过程中的强度要求。
6.相对合适的价格,适合大规模生产应用。
目前,常用的电子氮化硅板材可分为聚合物基板、金属基板(MCPCB)和陶瓷基板。对于功率器件封装来说,氮化硅板材也要求有较高的导热性、耐热性、绝缘性、强度和热匹配性能。因此,聚合物基板(如PCB)和金属基板(如MCPCB)使用受到很大限制。
氮化硅板材具有高导热性、良好的耐热性、高绝缘性、高强度以及与芯片材料的热匹配性,因此非常适合作为功率器件的封装基板。目前,它们已广泛应用于半导体照明、激光与光通信、航空航天、汽车电子、深海钻探等领域。
氮化硅板材产品的出现,开启了散热应用行业的发展。随着生产工艺和设备的提高,由于氮化硅板材的散热特性及其高散热、低热阻、长寿命、耐电压等优点,产品价格越来越合理化,从而扩大了LED行业的应用领域,如家电指示灯、汽车车灯、路灯、户外大型广告牌等。陶瓷基板的成功开发将为室内照明和室外照明产品提供服务,使未来LED行业的市场领域更加广阔。
为了获得更好的导热性,led芯片由氮化硅板材制成。此外,氮化硅板材被用作以下电子设备的包装材料:大功率半导体模块;半导体冰箱和电子加热器;功率控制电路、功率混合电路;智能电源组件;高频开关电源、固态继电器;汽车电子、航空航天、军工电子元器件。太阳能电池板组件;电信专用小交换机、接收系统;激光和其他工业电子产品。
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