Boîtier en céramique métallisé pour semi-conducteurs de puissance
Le boîtier en céramique métallisée pour semi-conducteurs de puissance est plus qu'un simple conteneur de protection. Il s'agit d'un pont reliant la puce nue et le système de circuit externe. Il s'agit également d'un élément clé qui détermine l'efficacité de la dissipation thermique, la résistance de l'isolation et la fiabilité à long terme de l'appareil.
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Présentation du produit
Le boîtier en céramique métallisée pour semi-conducteurs de puissance est le composant principal de l'emballage responsable de l'isolation électrique, de l'emballage hermétique et de l'interconnexion externe dans les modules de semi-conducteurs de puissance. Il utilise de l'alumine-de haute pureté ou de la céramique de nitrure d'aluminium comme base isolante et recouvre la surface de la céramique d'une couche de métallisation soudable pour obtenir une connexion très fiable entre la céramique et la borne d'alimentation.
Fonctions de base
Fonction d'isolation électrique
La matrice céramique présente une rigidité diélectrique extrêmement élevée, peut former une isolation électrique fiable entre des bornes de puissance adjacentes et entre des bornes et des substrats de dissipation thermique, et peut résister à des tests de tension de milliers à dizaines de milliers de volts sans claquage ni décharge partielle.
01
Fonction d'emballage hermétique
La coque en céramique métallisée et le couvercle Kovar sont brasés avec du cuivre argenté pour former une cavité scellée, scellant complètement la puce, les fils de liaison et la structure d'interconnexion interne, et isolant l'humidité externe, le brouillard salin et les gaz corrosifs pour l'usinage de précision des pièces en céramique d'alumine.
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Fonction de transmission du signal et de la puissance-
Grâce aux trous traversants métallisés ou au câblage de surface sur la céramique, les signaux de courant faibles tels que l'électrode de commande et l'émetteur de la puce interne sont conduits vers le circuit d'entraînement externe, et le courant d'alimentation principal est introduit depuis la barre omnibus externe dans la puce interne pour la métallisation de la céramique.
03
Fonction de support mécanique et de positionnement
La coque en céramique sert de squelette structurel au module, fournissant des repères géométriques précis et une résistance mécanique suffisante pour le montage des puces, le positionnement des substrats en céramique recouverts de cuivre- et l'installation d'un dissipateur thermique externe pour les céramiques d'alumine métallisées pour les composants électriques.
04
Processus de production
Coulée de ruban céramique
Mélangez la poudre d'alumine avec un solvant organique, un dispersant et un liant pour obtenir une suspension, et appliquez-la avec une racle pour former un ruban céramique vert d'épaisseur uniforme. La tolérance d'épaisseur est contrôlée à ± 0,02 mm pour les pièces de métallisation en céramique avancées de précision en alumine de haute pureté.
Stratification et stratification
Chaque couche de bande brute est empilée et pressée isostatiquement conformément à la séquence conçue pour combiner étroitement la structure multicouche-. La pression et la température de stratification doivent être contrôlées avec précision pour éviter le délaminage ou la déformation des céramiques métallisées de précision.
Cocuisson-à haute-température
Le corps vert en céramique laminé est décollé et fritté dans un four à haute -température. Les composants organiques sont complètement éliminés, les particules céramiques sont frittées et densifiées, et la réaction interfaciale entre la couche métallisée et la matrice céramique se produit pour former une liaison solide.
Sérigraphie graphique métallisée
La suspension de molybdène et de manganèse est imprimée sur la surface du ruban brut selon le motif conçu pour former les motifs de la zone des bornes et de la zone de câblage. La précision d'impression affecte directement l'écart d'alignement du produit final pour l'usinage de précision des pièces en céramique d'alumine.
Affichage détaillé
Transition d'interface entre céramiques et couches métallisées
Il n’y a pas de bulles, pas de délaminage et pas de microfissures à l’interface. L'analyse par sonde électronique montre que les éléments sont distribués selon un gradient plutôt que selon un changement soudain. C’est l’essence microscopique d’une force de liaison élevée.
Précision des fonctionnalités de positionnement
Les tolérances dimensionnelles des trous de positionnement, des surfaces de marche et des pentes de guidage sont contrôlées au niveau du micron. La coopération avec un équipement de placement automatisé présente une répétabilité élevée et réduit considérablement le taux de projection de la ligne de production de céramiques métallisées de précision.
Contrôle de distorsion de l'avion-obus
Après le frittage, la déformation globale de la coque est contrôlée dans une très petite plage pour garantir un ajustement uniforme avec le substrat en céramique recouvert de cuivre-et le dissipateur thermique et éviter la concentration de contraintes locales pour les pièces de métallisation en céramique avancée de précision en alumine de haute pureté.
Normes optiques pour l'inspection de l'apparence
Le contrôle d'apparence est effectué sous une source lumineuse standardisée. La zone métallisée ne présente aucune marque manquante, aucun trou d’épingle et aucune rayure. Le corps en céramique ne présente aucune fissure, aucun coin manquant et aucune pollution pour la métallisation de la céramique.
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