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    鋁碳化硅(AlSiC)產品表面鋁層厚度是產品的關鍵指標

    鋁碳化硅產品表面應當覆蓋一層鋁皮,英文是Aluminum Rich Skin (富鋁皮層)。當然,不是說其它指標不關鍵,如熱脹系數、熱導率、強度值等,只是在這些指標方面,中國產品和美國產品區別不大,不會造成產品功能上大的不同。中國各科研單位和業內公司生產的產品,唯獨在鋁皮厚度制造方面和美國、日本產品無法相提并論。熱導率差一點點的產品是可以用的,而鋁皮厚度不達標的產品根本就不能用。

    目前中國市場上魚目混珠產品挺多的,這類產品要么表面沒有鋁皮,要么表面鋁皮過厚,要么是假鋁皮。反正做不到指標以內。這是中國產品無法出口到國際市場銷售的最主要原因(其次是熱導率低于180而造成焊接邊緣流溝)。下面我們看看幾種鋁皮缺陷帶來的后果:

    一、沒有鋁皮的產品。這種產品表面也是可以覆蓋鍍層的。如果直接把芯片焊接在這樣的產品表面,焊接牢固度無法得到保障。鍍層是相對酥松的組織,焊料需要透過鍍層焊接到材料表面才會牢固。而沒有鋁皮的AlSiC(鋁碳化硅)產品,表面60%以上是陶瓷,不能被焊料潤濕,因此焊接牢固度會下降一半以上。沒有鋁皮的產品,國際市場不會認可。

    另外,沒有鋁皮的產品,在氣密性方面指標相對要低。

    二、鋁皮過厚或厚度不均勻。AlSiC(鋁碳化硅)產品表面鋁皮過厚會出現什么問題呢?鋁的典型熱膨脹系數為23ppm/℃,遠遠超過AlSiC(鋁碳化硅)材料的7~8 ppm/℃。并且鋁的熱導能力只是鋁碳化硅材料的60%左右。而一塊基板的尺寸小則100mm,大則超過200mm見方。過厚的表面鋁層會使基板在遇熱情況下產生極大內部應力,造成基板出現目視可見的變形。另外,鋁皮過厚,就很難說芯片襯片是焊接在AlSiC(鋁碳化硅)上還是焊接在鋁上了,模塊工作可靠性是無法保障的。

    不均勻的鋁皮厚度,因應力變化,造成同一板面的不同位置的鍍層牢固度也不一樣。會讓處于不同位置的芯片(如一塊高功率IGBT可能會有36塊芯片)處于不同的工作環境,也會引起鋁碳化硅基板板面的不規則翹曲。

    經測試,IGBT基板產品,產品表面鋁皮超過0.2mm時,產品性能就無法保障了。達到0.3mm時,熱循環后,會出現明顯變形。

    三、假鋁皮。關于"假鋁皮",法迪公司提醒用戶,國內個別公司采用類似熱噴涂機的設備在沒有鋁皮的產品表面噴涂鋁層,這種方法制造出的產品其工作可靠性不如沒有鋁皮的產品。這樣的產品,砸斷后,用顯微鏡觀察斷面,可以看到鋁與陶瓷間有雜質斷層。做鍍層牢固度測試時,這層假鋁皮會連同鍍層一起撕下來,說明其粘接牢固度還不如鍍層。

    目前,歐美客戶的標準是表面鋁皮厚度不能超過0.15mm。美國產品因為能做到不超過0.08mm而表現優秀。這方面,我們法迪公司同樣因為擁有專用設備和專門設計的工藝流程而100%保障鋁皮絕對完整并且厚度不超過0.08mm。

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    鋁碳化硅產品示例
    鋁碳化硅IGBT基板
    鋁碳化硅RF襯底
    鋁碳化硅射頻發射器載體

    河北快3