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登錄低溫燒結的案例
幾乎無收縮和變形,墨科瑞發明粘結劑噴射金屬3D打印低溫燒結技術
BJB技術是在常規BJ技術基礎上進行的創新,其核心技術是將全新的金屬“生坯”低溫釬焊燒結(Brazing)技術融入到常規BJ工藝的后處理燒結過程中。
BJB技術流程:
1. 金屬粉末通過水性粘結劑噴射3D打印成生坯;
2. 生坯經烘干及低溫燒結處理后包裹上特殊的釬焊合金漿料(多種處理方法之一);
3. 經400℃-1200℃低溫釬焊滲透燒結(不同的金屬可以選擇不同的釬焊合金;釬焊溫度比常規燒結溫度低200℃-300℃),熔化的釬料合金滲透填滿生坯骨架縫隙,即可獲得致密的幾乎沒有收縮和非對稱變形的金屬部件。
例如,316L不銹鋼“生坯”,傳統的BJ技術燒結溫度為1350℃左右;特種BJB技術通過選擇合適的釬料合金,可以在1100℃左右通過相對低溫的釬焊滲透燒結即可獲得致密的幾乎沒有收縮和非對稱變形的316L不銹鋼部件(收縮變形量可以控制在5%以內)。BJB技術通過在一個相對低很多(200多度)的溫度下釬焊燒結,節省了大量能源,節能環保。
BJB相關的底層技術目前已經獲得國家發明專利授權,擁有自主知識產權;該技術也適用于FDM等其他“間接金屬3D打印技術”生坯的后處理冶金燒結,都受到專利的保護。
03
BJB技術打印和釬焊燒結的成品
下圖是長沙墨科瑞公司利用BJB技術打印和釬焊燒結的一些316L不銹鋼零部件:
△粘結劑噴射3D打印的生坯
△燒結后的金屬成品
BJB技術發明人李昕說:“要想徹底解決粘結劑噴射金屬3D打印技術的收縮變形問題,從現有的技術背景來看,目前很難再找到像BJB技術這樣具有低成本綠色節能競爭優勢的技術路徑了?!?/span>
展開 基于低溫燒結的高比能固態電池的厚氧化物正極
因此,應開發低溫燒結技術,設計并制備具有自限性的、電子和離子導電的、與LATP和LCO緊密接觸的界面相勢在必行。
工作介紹
近日,南京林業大學韓響副教授、廈門大學陳松巖教授、美國華盛頓大學楊繼輝教授和西北太平洋國家實驗室劉俊教授在Energy & Environmental Science上發了題為“All Solid Thick Oxide Cathodes based on Low Temperature Sintering for High Energy Solid Batteries”的論文。該工作通過原位低溫液相燒結,在LATP基固態電池中構建了一種薄且連續的混合導電界面。這些混合導電界面相極大地改善了載流子輸運性質,在LATP/LiCoO2復合正極體系實現了~6 mAh cm-2面積容量。該技術也適用于富鎳正極材料,面積容量高達~10 mAh cm-2,有望實現比能量大于400 Wh kg-1的SSB。與使用氧化物和硫化物SSE的混合正極相比,該復合極的面容量分別提高了十倍和三倍。廈門大學楊勇教授,西北太平洋國家實驗室王崇民教授和南方科技大學張文清教授對文章的提升和組織給與了重要幫助。
內容表述
1. LABTP/LCO復合正極的設計和面容量
圖1. 采用液相燒結技術制備LABTP/LCO固態復合正極的設計、優化和面積容量。
當固液界面之間的二面角(ψ)滿足2γsl<γ< span="">ss時,晶界完全潤濕,使用具有較低γsl的添加劑,能有效促進燒結過程中晶粒的潤濕。B2O3具有極低的界面能、熔點為450 ℃,因此可以作為LATP和LCO燒結的助劑。本文在LATP中添加1 wt %B2O3(LABTP),通過放電等離子燒結(SPS),將厚LABTP/LCO復合固態正極燒結在致密的LABTP片上。
展開 汽車專題第四期 |新能源汽車—電池篇(四)
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12.基于低溫燒結的高比能固態電池的厚氧化物正極
主要內容:研究背景、LABTP/LCO復合正極的設計和面容量、LABTP固態電解質的低溫燒結、LABTP/LCO復合正極的混合導電界面、含有LABTP/LCO復合正極的SSB電化學性能、使用高鎳NMC復合正極的SSB構建、總結與展望...+
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13.磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池有何區別
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14.動力電池組的連接與可靠性剖析
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15.新能源車常說的“電池能量密度”,到底是什么?
展開 深入分析電子陶瓷技術發展歷程
使我國在超薄型賤金屬內電極MLCC及其鐵電陶瓷材料產業化技術、低溫燒結高性能片式電感器(MLCI)及其鐵氧體材料產業化技術、高性能壓電陶瓷及其新型元器件產業化技術、高儲能密度介電陶瓷材料及其工程化制備技術、微波介質陶瓷產業化技術以及半導體陶瓷及敏感元器件產業化技術等若干領域達到國際領先水平。
(二)戰略目標
面向信息技術等領域的迫切需求,進一步加大電子陶瓷技術的研究開發及其產業升級的扶植力度,突破困擾該產業技術進步的關鍵技術,使我國在該領域的技術水平走進世界前列。力爭在2025 年大部分水平與美國、日本接近,2035年成為全球高端電子陶瓷材料和元器件的主要來源地(見圖2)。
(三)重點發展方向
1.新一代電子陶瓷元件與材料
重點突破量大面廣的無源電子元件,如MLCC、片式電感器、陶瓷濾波器的器件所需的高端電子陶瓷材料技術,發展出擁有自主知識產權的材料配方和規模化生產技術,形成穩定的生產規模。重點突破高端電子陶瓷元件中材料精密成型和加工的關鍵工藝技術和裝備,保證薄型化多層陶瓷技術所需的關鍵納米陶瓷材料的自主穩定供應,形成無源集成關鍵設備的自主研發和生產能力。
(1)高性能、低成本 MLCC 材料與元件。加強高性能抗還原陶瓷介質粉體材料及規?;a;重點研發薄型化功能陶瓷成型技術與裝備,納米晶陶瓷燒結技術,超薄型多層陶瓷結構內電極技術等。
(2)新型片式感性元件與關鍵材料。加強高性能低溫燒結鐵氧體及低介低損耗陶瓷介質粉體材料及規?;a;研發多層陶瓷精密互聯技術及其裝備,小型化微波段片式電感器布線設計技術等。
(3)高性能多層片式敏感元件與材料。重點研究高性能片式熱敏、氣敏、濕敏、壓敏、光敏陶瓷規?;a技術,微納尺度多層片式敏感陶瓷傳感器制備工藝技術與表征技術等。
(4)高性能壓電陶瓷材料。
展開 
天大《Nature Commun》:實現高強高塑性氧化物彌散強化合金!
經低溫燒結和高能鍛造后,高密度的氧化物納米顆粒均勻地分散在W晶粒內,晶間氧化物顆粒完全消失。結果表明,在室溫條件下,合金的強度和塑性得到了很大的提高。研究者所采用核殼粉末作為前驅體制備高性能ODS合金的策略,有望應用于其他彌散強化合金體系。
圖1 cWY合金的力學性能。
圖2 納米氧化物的TEM和HAADFSTEM圖像。
圖3 W晶粒的電子背散射衍射表征。
圖4 氧化物@W核殼結構復合粉體的XRD、TEM和HAADF STEM圖像。
綜上所述,研究者通過燒結制備出獨特的氧化物@W核殼結構納米復合粉體,成功制備出高性能氧化物彌散強化W基合金。研究者創新的低溫水熱法和隨后的冷凍干燥法,使氧化物@W核殼納米粉體的形成成為可能。經過低溫燒結和HERF處理后,高密度的氧化物第二相納米顆粒(1~3nm)均勻地分散在W晶粒內部,其與周圍基體有共格界面。此外,還在W基體中引入了細化的等軸亞晶粒。因此,這種層次性組織打破了傳統W基ODS合金或純W在室溫下的脆性特征,使制備的合金具有高強度和良好的延展性。更重要的是,該策略可為其它ODS合金系統的強度和延展性設計提供理論指導。(文:水生)
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展開 納米銀膏增強大功率LED器件散熱性能研究
圖4 納米銀膏在不同溫度下燒結后的界面形貌及孔隙率
經過低溫燒結,界面納米顆粒表現出明顯的晶粒增長趨勢和燒結特征.當燒結溫度為180℃時,銀納米顆粒在溫度的驅動下不斷增長變大,形成燒結頸并呈現出燒結脈絡,此時孔隙率為16.1%.當燒結溫度為200℃時,晶粒繼續長大并填充空隙,界面致密度提高,燒結脈絡尺寸達到微米級,孔隙率下降到11.5%.當燒結溫度為220℃時,高溫帶來更大的驅動力,燒結脈絡明顯粗化,顆粒間燒結頸相連,致密度的提升使孔隙率降低到10.8%.當燒結溫度為240℃時,界面空隙繼續變少,致密度顯著改善,孔隙率降低為9.4%,這與上文中電阻率的變化相一致.由此可見:提高燒結溫度有助于粗化顆粒、提高界面致密度和燒結質量,從而使銀層表現出低電阻率和低孔隙率的優異特性.
2.2 納米銀膏封裝大功率發光二極管散熱性能優化
圖5
為不同焊膏封裝大功率發光二極管樣品的橫截面示意圖,其中:
圖5
(a)為納米銀膏在200 °C燒結后的發光二極管封裝樣品;
圖5
(b)和(c)為納米銀膏固晶層放大圖像及界面元素Mapping圖,可以看出不同元素間界面清晰,分別代表了發光二極管的不同結構,其中Al和Ga元素對應芯片結構,Ag元素對應納米銀層,Cu元素對應陶瓷表面金屬層,Al和O元素對應氧化鋁陶瓷基板.
展開 碳化硅陶瓷的特種制備技術
如就燒結密度和抗彎強度來說,熱壓燒結和熱等靜壓燒結SiC陶瓷相對較多,反應燒結SiC相對較低。另一方面,SiC陶瓷的力學性能還隨燒結添加劑的不同而不同。無壓燒結、熱壓燒結和反應燒結SiC陶瓷對強酸、強堿具有良好的抵抗力,但反應燒結SiC陶瓷對HF等超強酸的抗蝕性較差。就耐高溫性能比較來看,當溫度低于900℃時,幾乎所有SiC陶瓷強度均有所提高;當溫度超過1400℃時,反應燒結SiC陶瓷抗彎強度急劇下降。(這是由于燒結體中含有一定量的游離Si,當超過一定溫度抗彎強度急劇下降所致)對于無壓燒結和熱等靜壓燒結的SiC陶瓷,其耐高溫性能主要受添加劑種類的影響。
SiC陶瓷的4種燒結方式各有千秋,但是在科技發展如此迅速的今天,迫切需要提高SiC陶瓷的性能,不斷改進制造技術,降低生產成本,實現SiC陶瓷的低溫燒結。以達到降低能耗,降低生產成本,推動SiC陶瓷產品產業化的目的。
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展開 透波材料的總結和發展趨勢
磷酸鹽復合材料 20 世紀 50 ~ 60 年代,從低成本需求出發,前蘇聯、美國和西德開始硅質纖維織物增強磷酸鹽復合材料研究,其中比較具有代表性的是前蘇聯研制的磷酸鉻鋁材料,可以 170 ℃ 低溫固化,1 200 ℃高溫使用[9]。國內從 20 世紀 90 年代末開始同類材料研究,突破了低溫固化高溫使用、介電性能調控等關鍵技術,采用模壓工藝制備的材料獲得了少量型號應用。磷酸鹽類熱透波材料具有明顯的低成本優勢,但與其它熱透波材料相比,其介電和力學綜合性能較為普通,不適合苛刻環境使用。
熱透波復合材料的制備:
3. 熱透波復合材料的制備[10]
導彈天線罩等航天透波材料及構件的制備工藝有許多種,從制備工藝的主要特點和實際應用角度來看,主要有燒結法、溶膠—凝膠(Sol-gel)法、化學氣相滲透(CVI)法和聚合物先驅體浸漬—裂解(PIP)法。此外,還有無機鹽浸漬固化工藝、注凝成型工藝、注漿成型工藝、原位生長法等。
(1) 燒結法
燒結法主要用于高溫下制備陶瓷透波材料或顆粒增強的陶瓷基透波材料。常用方法主要包括反應燒結法、氣壓燒結法、熱壓燒結法和熱等靜壓燒結法等。
然而,透波陶瓷材料大多是典型的離子和共價化合物,低溫燒結時難以致密化,并且由于燒結性能較差,導致其致密度和力學性能也較差,而且混料及燒結過程中的不確定因素更限制了其優異性能的發揮。因此,傳統的燒結方法難以制備高質量的透波材料。
(2) 溶膠—凝膠(Sol-gel)法[11-13]
溶膠—凝膠(Sol-gel)法最初只用來制取氧化物陶瓷超細粉末,近年來已被應用于制備陶瓷基復合材料。其一般工藝過程是:氧化物溶膠浸漬預制件(纖維織物或疊層布等其他多孔材料),經干燥脫水,溶膠變成凝膠,然后在一定溫度下燒結成陶瓷基復合材料及構件。溶膠—凝膠法的主要特點是燒成溫度低,可制備大型復雜構件且可實現凈成型。
展開 干貨 | 汽車級IGBT模塊特別在哪里?
為此業界開發出了低溫銀燒結貼片互聯工藝,焊料采用納米或微米級銀顆粒。采用這種工藝的焊接層具有高熱導率、高電導率、高可靠性的優點,但是工藝實施過程中需要施加高溫、高壓,材料成本較高,且對設備與工裝均提出了較高要求。
③端子引出技術
電動汽車用IGBT 模塊的功率導電端子需要承載數百安培的大電流,對電導率和熱導率有較高的要求,車載環境中還要承受一定的振動和沖擊力,機械強度要求高。因此,采用傳統焊接工藝的導電端子已難以滿足其大電流沖擊、熱循環作用和機械振動等嚴苛工況的要求。
金屬超聲鍵合是一種適合電動汽車IGBT 導電端子焊接的工藝。它采用高頻超聲能量使金屬原子在兩種材料界面間相互擴散,最終形成一種高強度鍵合界面。該工藝簡單快捷,接觸電阻較低,鍵合強度較高。
④散熱設計
早期電動汽車用IGBT 通常采用帶銅基板的三明治結構,芯片工作中產生的熱量流經各導熱層,最終經導熱硅脂傳遞給水冷系統。這種結構工藝簡單成熟,但是熱阻大、散熱性能差、結構笨重。目前散熱系統的設計采用平面互連和雙面冷卻技術,使得散熱效果大幅提升。
小結:
國際主流的電動汽車IGBT 模塊生產廠家,如英飛凌、富士電機、三菱電機、賽米控、博世、電裝等,均成功推出了系列化產品,并在電動汽車上得到較為廣泛的應用。
當然,電動汽車雖然已有多種車型量產上市,但是對于它的提升和優化空間還很大。不僅僅是我們說的IGBT模塊,還有其他關鍵元器件的發展,比如電池(里程和充電速度),而且外在設備也很重要,比如充電問題。
展開 【見多識廣】都知道陶瓷刀具很牛,但是你知道它為什么這么牛嗎?
燒結溫度不同
茶杯/碗等陶器在大約900-1,300 °c 的相對“低溫”下燒結,而在切削中使用的陶瓷刀具在1500攝氏度以上的“高溫”下進行燒結處理。此外,燒結溫度和燒結時間經過嚴格控制,確保生產出高品質、高性能的陶瓷刀具。
同樣是陶瓷,由于上述原料、生產工藝等不同,使得陶瓷刀具具備了兩項優秀的特性。讓我們來看一下,陶瓷刀具如何利用這些特性在高速加工中發揮作用。
即使處于高溫環境,也能保持較高的硬度
上圖顯示環境溫度和材料硬度的關系。
絕大多數材料受熱后會變軟,切削刀具也是如此。環境溫度越高,材料硬度下降幅度越大。硬質合金和金屬陶瓷的硬度在1000℃時,會下降到常溫狀態的35%左右。(我們推薦你關注“機械工程師”公眾號,第一時間掌握干貨知識、行業信息)
而陶瓷(白瓷HC1、黑瓷HC2、氮化硅陶瓷SX6)在同等條件下,硬度下降幅度要小得多。特別是氮化硅陶瓷SX6材質,即便在溫度達到1000℃的情況下,其硬度依然能夠保持在常溫狀態的73%左右。
即使處于高溫環境,也能保持較高的抗折強度
上圖顯示環境溫度和材料抗折強度的關系。
硬質合金在常溫下具有抗折強度高,不易開裂的特點。即使如此,隨著環境溫度上升,強度也會急劇下降。溫度達到1200°時,強度相比常溫約下降到其35%左右。
而陶瓷(白瓷HC1、黑瓷HC2、氮化硅陶瓷SX6)在同等條件下,強度下降幅度要小得多。特別是氮化硅SX6材質,即使在溫度1200°時,其強度依然能夠保持在常溫時的82%左右。
我們知道,切削加工過程中,刀具與被加工材料摩擦會產生大量的切削熱。切削速度越快,刀尖溫度上升的越高,刀具硬度和抗折強度越難保持,這就限制了正常加工中能夠使用的切削速度。
展開 功率模塊封裝用高熱導率Si3N4陶瓷的研究進展
圖13.含 Y2O3-MgO 和 YF3-MgF2 燒結助劑 Si3N4 樣品的 β-
Si3N4 晶粒生長動力學研究。
2.4 三元復合燒結助劑
使用非氧化物代替氧化物做燒結助劑可以減少液相中的氧含量,從而降低 Si3N4 的晶格氧含量,但液相中 N/O 原子比增大會在一定程度上抑制致密化,往往需要通過升高燒結溫度或延長保溫時間加以解決,這無疑會增加制備成本,同時晶粒異常長大也會危害力學性能。因此,研究人員試圖通過低溫低壓或低溫無壓燒結來低成本制備熱學和力學性能兼顧的 Si3N4陶瓷, 使用三元燒結助劑成為關注的重點。
Kumar 等對比研究了 Y2O3-MgO-SiO2 和Y2O3-MgO-ZrO2 兩種三元氧化物燒結助劑對無壓燒結 Si3N4 陶瓷熱導率的影響。 1650 ℃無壓燒結 1 h后, Y2O3-MgO-SiO2 助劑促進了 α→β 相轉變, 但制備陶瓷的熱導率較低,僅 33.4 W·m-1K-1;而 Y2O3-MgO-ZrO2助劑促進了晶粒的生長, 制備陶瓷的熱導率提升至~50 W·m-1K-1,驗證了三元燒結助劑低溫無壓燒結制備較高熱導率 Si3N4 陶瓷的可行性。中國科學院上海硅酸鹽研究所團隊發現 TiO2-Y2O3-MgO 燒結助劑與 Si3N4顆粒表面的 SiO2反應形成的低熔點液相可以促進 Si3N4 的致密化, 1810 ℃無壓燒結 2 h 后, 陶瓷彎曲強度為 756 MPa,斷裂韌性為 7.69 MPa·m1/2;當保溫時長延長至 4 h 并進行退火熱處理后, 陶瓷熱導率最優達 74 W·m-1K-1。
展開 
大功率半導體技術現狀及其進展
基于應用需求,對大規模 IGBT 芯片壓接封裝過程中面臨的“機 - 電 - 熱”強耦合條件下的芯片均流原理已有了深入研究 [38-40] :文獻 [40] 首次完成了大尺寸 IGBT 芯片設計研究,及其力學增強、方形陶瓷管殼和壓接封裝等關鍵技術研究;文獻 [38] 提出了 IGBT 低時延柵極互連與元胞柵電阻結構,完成了 IGBT 元胞開關同步與均流控制技術研究,開發了全球最大容量的 600 A/4 500 V IGBT 芯片;文獻 [39] 提出了 IGBT 大芯片低溫銀燒結工藝與芯片增強技術,解決了高壓 IGBT 壓接封裝過程中的均壓和均流等技術難題,研制了低損耗和高關斷能力的3 600 A/4 500 V 大容量壓接型 IGBT, 其元胞結構、芯片和模塊如圖 15 所示,產品在張北 ±500 kV 直流電網和烏東德 ±800 kV 特高壓直流輸電工程獲得成功應用與推廣。
此外,國產 IGCT 通過優化 P 基區摻雜分布、使用質子輻照和配套新型門驅等關鍵技術增強了 IGCT 門極載流子抽取效率,研制出直徑為 91 mm 的 5 kA/4.5 kVIGCT ( 圖 16 (a)) [41],可作為高壓柔性直流輸電技術的另一種解決方案。在 2018 年 12 月投入運行的珠?!盎ヂ摼W +”智慧能源示范工程中,雞山換流站的10 kV/10 MW 模塊化多電平變流器(Mudular MultilevelConverter, MMC)采用了國產 IGCT 器件,這是國產器件在柔性直流輸電換流閥上的首次應用;在建設中的東莞交直流混合配電網,也應用了基于 IGCT-Plus技術研發的 ±375 V 固態式直流斷路器,實現了國產IGCT-Plus 器件在固態式直流斷路器中的首次應用,如圖 16 (b) [42] 所示。
展開 吳凡研究員、李泓研究員團隊在IF=37.4頂刊發文:固態電池——從基礎研究到產業化
c) 帶有原位形成的界面層的共燒結 SE 和陰極示意圖。d) 具有三層三維互穿結構的 ASSLB 示意圖。e) 經 GPE 修飾的陰極/LLZTO 界面放大圖。f) LCO 表面原位生長的 Li3InCl6 圖。g) 提高低壓下容量性能的策略。
4.2.2.氧化物 SE/陰極界面
改善策略包括:低溫燒結、三維陰極、人造層。
4.2.3.鹵化物 SE/陰極界面
金屬鹵化物 SE(如 Li3InCl6)具有相對較低的硬度(2.07 ± 0.10 GPa)和彈性模量(34.2 ± 0.8 GPa) 以及出色的氧化穩定性(>4 V),有利于與裸高壓層狀氧化物 CAM 一起構建冷壓復合陰極。
4.2.4.硫化物 SE/陰極界面
表面涂層
圖 9. a) 常見聚陰離子氧化物(藍色)、非聚陰離子氧化物涂層(橙色)以及硫化物和氧化物 SE 的電化學穩定性窗口(灰色)。b) 加工過程中涂層 CAM 顆粒的可能電連接方式示意圖,以及電極材料的體積變化如何影響涂層。c) 核殼微結構 LSiPSCl 外殼面積的 STEM EDS 分析 d) LTO/SE|SE|CAM/SE 與三種陰極復合材料的應力響應比較:NCM-811 : LCO 混合 (55 : 45 wt%)、NCM-811 和 LCO。e) 在已報道的文獻中,硫化物 ASSLBs 與 LiNi0.5Mn1.5O4 陰極的初始比放電容量和 10 個循環后的容量保持率的比較。f) 使用離子膜和聚四氟乙烯制備的復合陰極在循環過程中的形態變化圖。
改性 SE:包括優化 SE 的成分、微觀結構、粒度和結晶度。陰極活性材料改性:這包括優化 CAM 的成分、形態和微觀結構。
展開 一文了解大功率半導體技術歷史進程與現狀
基于應用需求,對大規模 IGBT 芯片壓接封裝過程中面臨的“機 - 電 - 熱”強耦合條件下的芯片均流原理已有了深入研究:文獻[40]首次完成了大尺寸 IGBT 芯片設計研究,及其力學增強、方形陶瓷管殼和壓接封裝等關鍵技術研究;文獻[38]提出了 IGBT 低時延柵極互連與元胞柵電阻結構,完成了 IGBT 元胞開關同步與均流控制技術研究,開發了全球最大容量的 600 A/4500 V IGBT 芯片;文獻[39]提出了 IGBT 大芯片低溫銀燒結工藝與芯片增強技術,解決了高壓 IGBT 壓接封裝過程中的均壓和均流等技術難題,研制了低損耗和高關斷能力的3600 A/4500 V 大容量壓接型 IGBT, 其元胞結構、芯片和模塊如圖 15 所示,產品在張北 ±500 kV 直流電網和烏東德 ±800 kV 特高壓直流輸電工程獲得成功應用與推廣。
(a) 大容量壓接型 IGBT 元胞結構
圖15 大容量壓接型 IGBT 元胞結構、芯片和模塊
此外,國產 IGCT 通過優化 P 基區摻雜分布、使用質子輻照和配套新型門驅等關鍵技術增強了 IGCT 門極載流子抽取效率,研制出直徑為 91 mm 的 5 kA/4.5 kV IGCT ( 圖 16 (a)),可作為高壓柔性直流輸電技術的另一種解決方案。
展開 功率器件封裝結構熱設計綜述
(2)雙 MMC 基板雙面散熱
采用低溫銀燒結鍵合(LTB)技術將芯片對稱布置在金屬基復合(MMC)基板的中心安裝孔四周(圖 26),使模塊與熱沉間保持良好的電氣接觸和熱接觸。芯片正面的功率電極通過高熔點焊料連接到上部 MMC 基板,兩個基板與芯片兩個表面緊緊接觸,芯片的兩側(芯片燒結層-MMC,芯片層焊料-MMC) 均成為散熱路徑。
圖26 (a) 芯片銀低溫鍵合到下部 MMC 基板、(b) 灌封前的模塊和(c) 灌封成型后的雙面冷卻模塊
雖然芯片正面的功率電極取消了鍵合線,但柵極仍需采用鍵合線連接。最后,使用硅橡膠成型,使模塊易于集成,同時滿足爬電和間隙距離要求。該封裝技術非常適合于需要冷卻的高功耗器件。
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