Листовая керамика

из оксида алюминияиз нитрида кремниянитрид алюминия

В системе электропривода (драйвер двигателя/инвертор) новых энергетических транспортных средств силовой модуль IGBT или силовой полупроводниковый модуль является основным компонентом. Они отвечают за преобразование постоянного тока (DC) от аккумулятора в переменный ток (AC) для привода двигателя, выдерживая при этом большие токи, высокие напряжения и частые термические циклы. Керамические подложки из нитрида кремния (Si3N4), обладающие высокой термической стабильностью, высокой механической прочностью и отличными электроизоляционными свойствами, стали незаменимым основным материалом для этих силовых модулей. Обычно они используются в качестве внутренней опоры и теплоотводящей подложки внутри модуля, непосредственно поддерживая чипы IGBT или диодов, а также сочетаясь с медными проводами или слоями металлизации в упаковке модуля для формирования "изолированной и высокопроводящей" структуры ядра, обеспечивая тем самым стабильную работу системы электропривода при высокой плотности мощности и жестких условиях окружающей среды.Функция и роль:Теплоотвод: При работе силового модуля выделяется большое количество тепла. Подложка из нитрида кремния быстро отводит тепло к радиатору или системе охлаждения благодаря своей высокой теплопроводности, предотвращая перегрев чипа и повышая стабильность модуля. Теплопроводность нитрида кремния (80-90 Вт/(м-К)) не самая высокая, но уникальное сочетание высокой теплопроводности и высокой механической прочности делает его идеальным для работы в условиях сильных перепадов температур и сильной вибрации.Электроизоляция: Микросхемы IGBT внутри силового модуля должны быть электрически изолированы от внешней металлической структуры, в то же время обеспечивая отвод тепла. Подложка из нитрида кремния обладает высокими электроизоляционными свойствами и умеренной теплопроводностью, удовлетворяя требованию "теплопроводной изоляции" в данной конструкции. Благодаря этому рабочее напряжение до нескольких сотен или даже тысяч вольт надежно удерживается внутри модуля, изолированного от заземленного корпуса и системы охлаждения, что гарантирует базовую безопасность системы.Структурная поддержка: Внутренние микросхемы, площадки и металлические слои силового модуля должны быть надежно закреплены. Подложка из нитрида кремния обеспечивает высокую механическую прочность и устойчивость к тепловым нагрузкам, предотвращая деформацию или растрескивание модуля при высокотемпературном термоциклировании. Ее прочность на изгиб и вязкость разрушения более чем в два раза выше, чем у нитрида алюминия, что обеспечивает долгосрочную стабильность физической структуры.Повышенная надежность: Электромобиль подвергается частым операциям запуска и торможения, и силовой модуль должен выдерживать большое количество термических циклов. Подложки из нитрида кремния обладают превосходной устойчивостью к тепловым ударам, что позволяет значительно увеличить срок службы модуля и общую надежность автомобиля. Срок службы силовых модулей, использующих подложки из нитрида кремния, примерно на порядок выше, чем у традиционных подложек из глинозема или нитрида алюминия.Формы применения:Металлизированная подложка Si₃N₄: Поверхность подложки из нитрида кремния должна быть подвергнута металлизации (например, традиционный метод Mo/Mn или современная технология пайки активным металлом/AMB) для формирования металлических контуров, которые могут быть использованы для сварки и электрического соединения. Технология AMB, отличающаяся повышенной прочностью соединения медных слоев и отличной теплопроводностью, стала предпочтительным решением для удовлетворения жестких требований, предъявляемых к силовым модулям автомобильного класса в отношении высокой плотности мощности, длительного срока службы и высокой надежности.Прямая интеграция в силовые модули EV: В системе электропривода новых энергетических транспортных средств подложка из нитрида кремния, которая служит в качестве основного носителя для изоляции, теплоотвода и структурной поддержки по принципу "три в одном", непосредственно встраивается в силовой модуль главного инвертора. Он фиксирует силовой чип вверх и вниз и тесно связан с системой отвода тепла жидкостного охлаждения модуля через теплопроводящие материалы, обеспечивая эффективную теплопроводность чипа. Такая конструкция обеспечивает стабильную выходную мощность и надежную долговременную работу даже при интенсивных тепловых циклах.Caractéristiques / Spécifications techniques :Material: Нитрид кремния (Si₃N₄) КерамикаТеплопроводность: 80-90 Вт/(м-К)Высокая механическая прочность и вязкость разрушения (более чем в два раза выше, чем у нитрида алюминия)Отличные электроизоляционные свойстваВысокая устойчивость к тепловому удару и циклическим нагрузкамПрименение: Внутренняя поддержка и теплоотводящая подложка для IGBT/силовых полупроводниковых модулей в системах электропривода новых энергетических транспортных средствВарианты металлизации: Метод Mo/Mn, пайка активным металлом (AMB)Прямая интеграция с силовыми модулями EV и системами жидкостного охлаждения