关于我们 投资者关系 English

铝碳化硅(AlSiC)产品表面铝层厚度是产品的关键指标

铝碳化硅产品表面应当覆盖一层铝皮,英文是Aluminum Rich Skin (富铝皮层)。当然,不是说其它指标不关键,如热胀系数、热导率、强度值等,只是在这些指标方面,中国产品和美国产品区别不大,不会造成产品功能上大的不同。中国各科研单位和业内公司生产的产品,唯独在铝皮厚度制造方面和美国、日本产品无法相提并论。热导率差一点点的产品是可以用的,而铝皮厚度不达标的产品根本就不能用

目前中国市场上鱼目混珠产品挺多的,这类产品要么表面没有铝皮,要么表面铝皮过厚,要么是假铝皮。反正做不到指标以内。这是中国产品无法出口到国际市场销售的最主要原因(其次是热导率低于180而造成焊接边缘流沟)。下面我们看看几种铝皮缺陷带来的后果:

一、没有铝皮的产品。这种产品表面也是可以覆盖镀层的。如果直接把芯片焊接在这样的产品表面,焊接牢固度无法得到保障。镀层是相对酥松的组织,焊料需要透过镀层焊接到材料表面才会牢固。而没有铝皮的AlSiC(铝碳化硅)产品,表面60%以上是陶瓷,不能被焊料润湿,因此焊接牢固度会下降一半以上。没有铝皮的产品,国际市场不会认可。

另外,没有铝皮的产品,在气密性方面指标相对要低。

二、铝皮过厚或厚度不均匀。AlSiC(铝碳化硅)产品表面铝皮过厚会出现什么问题呢?铝的典型热膨胀系数为23ppm/℃,远远超过AlSiC(铝碳化硅)材料的7~8 ppm/℃。并且铝的热导能力只是铝碳化硅材料的60%左右。而一块基板的尺寸小则100mm,大则超过200mm见方。过厚的表面铝层会使基板在遇热情况下产生极大内部应力,造成基板出现目视可见的变形。另外,铝皮过厚,就很难说芯片衬片是焊接在AlSiC(铝碳化硅)上还是焊接在铝上了,模块工作可靠性是无法保障的。

不均匀的铝皮厚度,因应力变化,造成同一板面的不同位置的镀层牢固度也不一样。会让处于不同位置的芯片(如一块高功率IGBT可能会有36块芯片)处于不同的工作环境,也会引起铝碳化硅基板板面的不规则翘曲。

经测试,IGBT基板产品,产品表面铝皮超过0.2mm时,产品性能就无法保障了。达到0.3mm时,热循环后,会出现明显变形。

三、假铝皮。关于"假铝皮",法迪公司提醒用户,国内个别公司采用类似热喷涂机的设备在没有铝皮的产品表面喷涂铝层,这种方法制造出的产品其工作可靠性不如没有铝皮的产品。这样的产品,砸断后,用显微镜观察断面,可以看到铝与陶瓷间有杂质断层。做镀层牢固度测试时,这层假铝皮会连同镀层一起撕下来,说明其粘接牢固度还不如镀层。

目前,欧美客户的标准是表面铝皮厚度不能超过0.15mm。美国产品因为能做到不超过0.08mm而表现优秀。这方面,我们法迪公司同样因为拥有专用设备和专门设计的工艺流程而100%保障铝皮绝对完整并且厚度不超过0.08mm。

上一项 返回材料介绍  返回IGBT基板介绍 下一项


铝碳化硅产品示例
铝碳化硅IGBT基板
铝碳化硅RF衬底
铝碳化硅射频发射器载体