大功率半導體器件的應用與挑戰

移動、數據通信/電信、消費和汽車電子應用中設備的功能擴展和尺寸縮小，日益推動功率密度的增加，因而需要更有效地管理散熱。界面導熱材料的使用在板級和元器件級解決了一定的問題；但在芯片級的有效解決方案，是整體導熱平衡的一個重要環節。

大功率IGBT用膠解決方案
硅凝膠：雙組分導熱硅凝膠設計用于灌封、保護處在嚴苛條件下的電子產品。
固化后的彈性體具有以下特性：
? 抵抗濕氣、污物和其它大氣組分
? 減輕機械、熱沖擊和震動引起的機械應力和張力
? 容易修補
? 高頻電氣性能好
? 無溶劑，無固化副產物
? 在-50-250℃間穩定的機械和電氣性能
? 自愈合
? 耐老化性能好。經過100℃/24小時老化測試，不黃變。
環氧灌封膠：室溫/加溫固化的環氧樹脂膠。這種雙組分環氧膠設計用于灌封、保護需要高強度或保密的電子產品。
固化后的膠具有以下特性：
? 抵抗濕氣、污物和其它大氣組分
? 高強度
? 具有保密作用
? 無溶劑，無固化副產物
? 在-45-120℃間穩定的機械和電氣性能
? 阻燃性
IC粘結膠：Ablestik高導熱導電膠，燒結銀膠等

厚膜技術是集電子材料、多層布線技術、表面微組裝及平面集成技術于一體的微電子技術。在滿足大部分電子封裝和互連要求方面，厚膜技術已歷史悠久。特別是在可靠小批量的、航空航天產品以及大批量工業用便攜式無線產品中，該技術都發揮出了顯著的優勢。厚膜材料是有機介質摻入微細金屬粉、玻璃粉或陶瓷粉末的混合物，通過絲網印刷工藝，印制到絕緣基板上。無機相的選擇可確定厚膜成分的功能性，金屬或金屬合金無機相組成導體，金屬合金或釘系化合物組成厚膜電阻。
在微電子領域中，用厚膜技術和薄膜技術都可以在基板上形成導體，電阻和各類介質膜層。但這兩者不僅膜層的厚度不同，成膜的方式也相去甚遠。
典型厚膜元件的厚度為0.5 至1 密耳 (即12.7~24.5μm) 或更厚一些，而薄膜元件的膜層一般小于1μm，作為導帶還可薄至3 nm左右，薄膜技術主要采用蒸發和濺射工藝成膜。
厚膜技術是采用絲網印刷、燒結工藝來成膜的。厚膜印刷所用的材料是一種特殊的材料——漿料。它具備下列三方面的性能。
1．可印刷性，染料需具備一定的粘度，且粘度隨刮板所施加的切變力而減少，且具有觸變性 。
2．功能特性：例如作為電阻、導體、介質等所需的特性。
3．工藝兼容性：漿料應與基板有良好附著性能，各類漿料配合使用時，在整個工藝過程中不同漿料彼此之間以及與基板都不會產生不良反應。
厚膜技術中所用基板一般為陶瓷基板，在厚膜混合集成電路中使用得廣泛的是95%～97%的氧化鋁基板，其它還有氧化鈹及氮化鋁基板等。
汐源科技公司配合航天軍工企業國產化推出厚膜漿料以及陶瓷基板產品，產品可代替杜邦/京瓷部分型號

HENKEL公司成功制備了無壓燒結導電銀漿?？蓪崿F高功率器件封裝的批產。Ablestik SSP2000是款使用了漢高銀燒結技術的材料，它是一種高可靠性的芯片粘接材料， 非常適用于IGBT和高功率LED產品等功率模塊的集成。
汐源科技公司提供漢高HENKEL 燒結銀 8068AT和SSP2020產品
導熱硅膠
導熱硅膠是單組分硅酮膠添加導熱材料的復合物，其是具有良好的導熱和粘接性，有效的填充散熱器件和熱源之間的空隙。在常溫下，導熱膠吸收空氣中水份反應并固化，形成阻燃、耐壓、導熱、高粘接力的硅膠體。

導熱硅脂
導熱硅脂是呈膏狀的散熱產品，填充在電子組件和散熱片之間，它能充分潤濕接觸表面，從而形成一個非常低的熱阻接口，散熱效率比其它類散熱產品要很多。

導熱硅膠片
導熱硅膠片是填充發熱器件和散熱片或金屬底座之間的空氣間隙，它們的柔性、彈性特征使其能夠用于覆蓋非常不平整的表面。熱量從分離器件或整個PCB傳導到金屬外殼或擴散板上，從而能提高發熱電子組件的效率和使用壽命。

導熱雙面膠　
導熱雙面膠大量應用于粘接散熱片到微處理器和其它的功率消耗半導體上，這些膠帶具有的粘合強度，并且熱阻抗小，可以有效的取代滑脂和機械固定
有機硅灌封膠的特點及固化機理

有機硅材質的灌封膠不僅擁有比環氧樹脂更的改性能力和電氣絕緣能力，抗冷熱沖擊能力也相當的，能承受-60℃～200℃的冷熱沖擊，不開裂，且保持彈性，有提高電子元器件的防潮性能，因為固化后為彈性體，所以灌封在電子元器件內，也能起到很好的抗沖擊能力，耐戶外紫外線和大氣老化性能也十分?？蓮V泛適用于各種惡劣環境下工作的電子元器件。如：戶外互感器、電源模塊、耐溫要求較高的點火線圈以及沿海地區的電子設備。

= 有機硅灌封膠的特點 =

1、具有的耐溫范圍可在-50℃～200℃下長期使用。
2、固化時不吸熱、不放熱、固化后不收縮, 對材料粘接性較好。
3、具有優良的電氣性能和化學穩定性能,耐水、耐臭氧、耐候性好。
4、其灌封電子元器件后,可以起到防潮、防塵、防腐蝕、防震的作用,提高使用性能和穩定參數。
5、導熱性能,其導熱系數是普通橡膠的4倍以上。
6、使用方便,涂覆或灌封工藝簡單,常溫下即可固化。

= 有機硅灌封膠的優點 =
1、能力強、耐候性好、抗沖擊能力。
2、具有的抗冷熱變化能力，可在寬廣的工作溫度范圍內使用，能在-50℃～200℃溫度范圍內保持彈性，不開裂。
3、具有的電氣性能和絕緣能力，灌封后有效提高內部元件以及線路之間的絕緣,提高電子元器件的使用穩定性。
4、對電子元器件無任何腐蝕性而且固化反應中不產生任何副產物。
5、具有的返修能力，可快捷方便的將密封后的元器件取出修理和更換。
6、具有的導熱性能和阻燃能力，有效提高電子元器件的散熱能力和安全系數。
7、粘度低，具有良好的流動性，能夠滲入到細小的空隙和元器件下面。
8、可室溫固化也可加溫固化，自排泡性好，使用更方便。
9、固化收縮率小，具有的防水性能和抗震能力
適用范圍：適合灌封各種在惡劣環境下工作的電子元器件。
銷售各類電子材料,經營品牌:3M屏蔽膠帶，3M導電膠，3M導電膠，3M防護用品，3M口罩，3M耳塞，,漢高電子膠，洛德EP-937,洛德SC-305,SC-309,SC-320,道康寧184，道康寧DC160 ,, , ，邁圖YG6260，，(Henkel)、，愛瑪森康明(Emerson&Cuming),ABLEBOND 84-1,AMICON 50262-3,, Emerson&Cuming E1211,E1213,E1330， ,，Ablestik ，Hysol QMI516, Hysol 電子膠，Hysol，Hysol QMI 600, Hysol QMI168, Hysol MG40F, Hysol KL-2500, Hysol KL-5000HT,KL-6500H,KL-7000HA, Hysol GR828D,KL-8500 MOLDING COMPOUND, Hysol GR9810-1,GR9820,Emerson&cuming 愛瑪森康明, ,CRC三防漆，CRC70，,,施敏打硬喇叭膠，，三鍵TB120,三鍵TB1230,三鍵TB3160,三鍵TB3300系列，三鍵TB2500，，，,三鍵有機硅膠，， ，，，Loctite樂泰595，Loctite樂泰495，易力高DCA-SCC3三防膠，小西14241，漢新5295B ，漢新 2081，道康寧Q3-3600。易力高 Electrolube、、、日本小西 Konishi、、樂泰 Loctite、道康寧 Dow Corning、日本礦油、、MAXBOND等絕緣導熱膠、防潮絕緣膠、灌注封裝膠、單組份室溫硫化硅橡膠、電子硅酮膠、粘接膠、密封膠、封裝膠、耐熱膠、防火膠、邦定膠、綠膠、紅膠、透明膠、青紅膠、喇叭膠、環氧樹脂、無鉛散熱膏、硅油、變壓器用膠，手機用膠，馬達用膠，揚聲器用膠，有機硅膠，導熱硅脂，攝像頭用膠，LCD用膠，LED用膠，電源用膠，半導體電子膠，COB膠，，UV 膠，導電膠，導熱膠，電器灌封膠，發泡膠，底部填充膠，環氧樹脂，聚氨酯，有機硅膠，RTV硅膠，HTV硅膠點膠機各種電子用類膠水產品的銷售.具UL和SGS、MIL認證資格.是電子、電器、家電、光電、電機等行業的配套行業.高導熱環氧樹脂灌封膠2850FT，樂泰2850ft cat11固化劑 ，傳感器灌封膠，電源模塊灌封膠。
漢高樂泰Lloctite Ablestik 104 MOD2 A/B是雙組份環氧膠，在高達230℃工作溫度條件下也有非常的物理性能和電學性能，短期可耐290℃。ECCOBOND?104A/B不含溶劑和揮發物，可粘接有孔和無孔的材料，對鋁、不銹鋼、碳鋼、黃銅、陶瓷、玻璃和熱塑性塑料等有很強的粘接力，耐溶劑性和化學性要比市場上常見的膠水好很多。
外 觀：黑
化學成份：環氧樹脂
粘 度：70～100 PaS
剪 切/
拉伸強度：17 Mpa
活性使用期：720 min
工作溫度：230 ℃
保 質 期：6個月
固化條件：120C*6hrs, 150C*3hrs, 180C*2hrs, 200C*1hrs
特 點：耐高溫，高剪切強度
主要應用：航空/軍工電子
包 裝：4kg/套
組裝膠粘劑 膠粘劑導電型
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND 84-1LMI
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND 84-1LMISR4
LOCTITE ABLESTIK ICP-3535M1
LOCTITE ABLESTIK ICP-4001
LOCTITE HYSOL ECCOBOND CE3103WLV
LOCTITE HYSOL ECCOBOND CE3520-3
LOCTITE HYSOL ECCOBOND CE8500
LOCTITE 3880
LOCTITE 59C
LOCTITE 3888
LOCTITE 2902
LOCTITE 56C
非導電粘合劑
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND 2025D
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND 84-3
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND 8700D
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND 104 A/B
LOCTITE ABLESTIK ABLEBOND QMI536NB
薄膜導電型
HYSOL CF3350