上海2012年8月7日電 /美通社亞洲/ -- 羅杰斯公司于近日推出了新款 curamik^®系列氮化硅 (Si₃N₄) 陶瓷基板。由于氮化硅的機(jī)械強(qiáng)度比其它陶瓷高，所以新款curamik^® 基板能夠幫助設(shè)計(jì)者在嚴(yán)苛的工作環(huán)境以及 HEV/EV 和其它可再生能源應(yīng)用條件下實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要的長壽命。

采用氮化硅制成的新款陶瓷基板的撓曲強(qiáng)度比采用 Al₂O₃和 AlN 制成的基板高。

Si₃N₄的斷裂韌性甚至超過了氧化鋯摻雜陶瓷

 

 Si₃N₄ 陶瓷基板主要應(yīng)用于電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中的電子元件上

時(shí)至今日，功率模塊內(nèi)使用的覆銅陶瓷基板的可靠性一直受制于陶瓷較低的撓曲強(qiáng)度，而后者會(huì)降低熱循環(huán)能力。對于那些整合了極端熱和機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用（例如混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車 (HEV/EV) 而言，目前常用的陶瓷基板不是最佳選擇。基板（陶瓷）和導(dǎo)體（銅）的熱膨脹系數(shù)存在很大差異，會(huì)在熱循環(huán)期間對鍵合區(qū)產(chǎn)生壓力，進(jìn)而降低可靠性。在今年的 PCIM 展上羅杰斯公司推出的該款 curamik^® 系列氮化硅 (Si₃N₄) 陶瓷基板，將使電力電子模塊的壽命延長10倍之多。

 

隨著 HEV/EV 和可再生能源應(yīng)用的增長，設(shè)計(jì)者找到了新方法來確保這些推動(dòng)極具挑戰(zhàn)性的新技術(shù)發(fā)展所需的電子元件的可靠性。由于工作壽命比電力電子使用的其它陶瓷長10倍或者更高，所以氮化硅基板能夠提供對于達(dá)到必要的可靠性要求至關(guān)重要的機(jī)械強(qiáng)度。陶瓷基板的壽命是由在不出現(xiàn)剝離和其它影響電路功能與安全的故障的情況下，基板可以承受的熱循環(huán)重復(fù)次數(shù)來衡量的。該測試通常是通過從 -55°C 到 125°C 或者 150°C 對樣品進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行來完成的。

 

curamik^® 產(chǎn)品市場經(jīng)理 Manfred Goetz 說：“我們目前的測試結(jié)果（-55°C至150°C）表明，curamik^® 氮化硅基板的使用壽命比汽車市場，特別是 HEV/EV，通常使用的基板長十倍以上。同樣使用氮化硅基板也令整個(gè)模塊的壽命大大提升。”

 

使用壽命的延長對于所有將大型半導(dǎo)體晶片直接鍵合到基板上的功率模塊應(yīng)用而言都至關(guān)重要，并且對結(jié)溫較高（高達(dá)250°C）的 SiC 和 GaN 晶片尤為重要。curamik^® 氮化硅基板的熱導(dǎo)率為 90 W/mK，超過了市面上其它基板的平均值。

 

新款基板的機(jī)械強(qiáng)度使我們能夠利用更薄的陶瓷層，從而降低了熱阻，提高了功率密度，削減了系統(tǒng)成本。

 

與Al₂O₃ 和 AlN 基板相比，其撓曲強(qiáng)度改善了很多, 設(shè)計(jì)師們將因此而受益。氮化硅的斷裂韌性甚至超過了氧化鋯摻雜陶瓷，在 90 W/mK 的熱導(dǎo)率下達(dá)到了6.5~7 MPa/√m。

 

采用直接鍵合銅 (DBC) 和活性金屬釬焊 (AMB) 技術(shù)均可生產(chǎn)新款 curamik^® 氮化硅陶瓷基板。該產(chǎn)品在6月的 PCIM 展上已經(jīng)發(fā)布，并可提供樣品。

 

 

羅杰斯公司 (NYSE:ROG) 是特殊材料和部件的全球科技領(lǐng)導(dǎo)者，為消費(fèi)電子、電力電子、公共交通、清潔技術(shù)和通訊基礎(chǔ)設(shè)施提供高性能和高可靠度的材料技術(shù)。擁有 180 多年的材料科學(xué)和工藝知識(shí)，羅杰斯為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師提供解決方案，幫助他們應(yīng)對最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。羅杰斯的產(chǎn)品包括用于高速數(shù)字、功率放大器、天線和雷達(dá)系統(tǒng)的先進(jìn)線路板材料，用于高壓鐵路牽引、混合電動(dòng)車、風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)換的電力電子，和在智能手機(jī)、飛機(jī)、機(jī)車內(nèi)飾、汽車和服飾中用于密封和能量管理的高性能泡沫，以及其他包括國防和消費(fèi)類產(chǎn)品在內(nèi)等眾多市場的先進(jìn)材料。羅杰斯總部位于美國康涅狄格州，在美國、比利時(shí)、中國、德國和韓國都設(shè)有制造工廠，合資公司和銷售辦公室遍布全球。