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汽车功率模块基板与封装技术分析及合明科技功率模块清洗剂介绍

汽车功率模块的基板和底板,以及相应的封装技术,直接决定了模块的散热能力、功率密度和可靠性,是其核心所在。下面我将为你详细梳理主流的类型和技术路径。

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组件类型核心特点与适用场景
 基板 (绝缘与导电)DBC (直接覆铜) 氧化铝(Al₂O₃)陶瓷为主,成本较低,工艺成熟,广泛应用于工业及车载领域。

AMB (活性金属钎焊) 氮化铝(AlN)或氮化硅(Si₃N₄)陶瓷,结合活性金属钎焊技术,比DBC具有更高的可靠性与散热性能,特别适合电动汽车等要求苛刻的场合。

DBA (直接覆铝) 将铝直接接合至陶瓷基板,具备优异的耐热冲击性与电气特性,是高电压、大电流功率器件的理想材料,应用于可再生能源、轨道交通、电动汽车等。

DPC (直接电镀铜) 通过电镀法在陶瓷基板上形成高精度铜回路,精度高,主要用于光通信、LiDAR等对线路精度要求高的领域。
 底板 (核心散热)铜 (Cu) 高热导率(高于150W/m·K),是传统高性能首选,但密度高、重量大。

铝碳化硅 (AlSiC) 热膨胀系数与陶瓷基板匹配性好,可降低热应力,同时兼具良好的导热性和较低的密度,是实现轻量化的优选。

铝 (Al) 成本低,重量轻,但热导率相对较低,多用于对性能要求不极端的场景。

封装技术路径与发展趋势

了解了核心材料后,模块的封装结构和技术路径同样关键,它直接关系到整个模块的效能。

  1. 散热路径演进:从单面到双面

    • 单面散热:这是早期常见的设计,热量只能通过芯片下方的DBC/AMB基板、底板一条路径传递出去。其散热效率存在瓶颈,限制了功率密度的进一步提升。

    • 双面散热:这是当前主流的技术趋势。通过在上方也增加散热结构(例如另一块基板或针翅状Pin-Fin结构),让芯片的热量可以同时从上下两个方向散出,散热效率因此大幅提高(热阻显著降低)。这直接助力功率模块实现更高功率密度和更紧凑的设计。

  2. 集成化与系统融合
    为了追求更高的功率密度和更小的体积,封装技术正朝着系统级封装(SiP) 和高度集成化发展。未来的趋势可能是将控制电路、驱动、传感器等与功率芯片一同封装,甚至出现与电机、减速器深度集成的“芯片-模块-系统”融合设计

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  1. 典型商用封装方案
    在汽车领域,一些经典的封装方案已经过市场验证,例如:

    • HybridPACK:具有高集成度、体积小、质量轻的特点

    • 双面散热(DSC):实现了双面散热且空间利用率高,热性能和可靠性好

    • EasyPACK/PrimePACK:分别是中功率和大功率领域的经典封装代表。

如何选择技术路线

面对这些技术选项,实际选择时需要综合考量:

  • 功率等级:高功率应用(如主驱动逆变器)会优先考虑AMB基板和双面散热结构。中低功率场景(如OBC)使用DBC可能更具成本效益

  • 散热需求:若系统散热空间有限,热管理压力大,双面散热配合AlSiC底板是理想的组合

  • 可靠性与成本:AMB、AlSiC、双面散热等技术性能优越,但成本和工艺难度也相对更高。需要在产品性能和成本之间找到最佳平衡点。

  • 供应链与工艺成熟度:DBC、铜底板等传统方案工艺成熟,供应链稳定。而一些新材料和新工艺可能需要面对更高的认证壁垒和供应风险

希望以上分析能帮助你全面理解汽车功率模块的基板、底板及封装路径。


汽车功率模块清洗-合明科技芯片封装前锡膏助焊剂清洗剂介绍:

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

合明科技致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。合明科技 (13691709838)Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业,具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验,掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。合明科技全系列产品均为自主研发,具有深厚的技术开发能力,拥有五十多项知识产权、专利,是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。合明科技致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌,以完善的服务体系,高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势,为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。合明科技的定位不仅是精湛技术产品的提供商,另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案,为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题,理顺工艺,提高良率,成为客户可靠的帮手。

合明科技凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位,编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准(标准编号:IPC-CH-65B CN)(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”),IPC标准是全球电子行业优先选用标准,是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括:集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点:FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗;晶圆级封装;高密度SIP焊后清洗;功率电子清洗。

 

 


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