IGBT（絕緣柵雙極晶體管），是帶有MOS柵極的BJT晶體管，或者我們可以說IGBT模塊是BJT和MOS柵極的組合。IGBT芯片體積雖小，但可以控制電能傳輸，在6.5億V的超高壓下，僅1秒即可實現10萬次電流切換。

IGBT模塊已在汽車、工業、航空航天、消費電子和許多其他行業應用多年。但是，如何優化IGBT封裝的散熱，使模塊能夠在更高的功率下工作呢？如果熱能消散得更快，IGBT模塊可以有更高級的應用。

陶瓷PCB將熱量從IGBT芯片散發到外封裝

您可能會問，IGBT模塊工作時會產生多少熱量？它等于100個電爐產生的熱量。如此多的熱量必須立即從IGBT芯片中消散，并導致陶瓷PCB的應用。

陶瓷PCB如何保護IGBT模塊免受熱量影響？在IGBT模塊中， 陶瓷PCB放置在IGBT芯片下方， 或者我們可以說芯片組裝在陶瓷電路板上.陶瓷PCB連接并支撐芯片，并迅速散熱到外封裝.通過這種方式，可以保護芯片免受熱的影響。

為什么陶瓷PCB可用于IGBT散熱

有氧化鋁 （Al?O?） 印刷電路板， 氮化鋁 （AlN） 印刷電路板， 和氮化硅 （Si?N?） 用于 IGBT 模塊散熱的印刷電路板。

因為陶瓷材料具有良好的散熱和電絕緣性能。與鋁基板PCB不同， 陶瓷PCB不使用阻礙散熱的絕緣層.在陶瓷PCB制造過程中， 覆銅板在高壓下的高溫下直接粘合到陶瓷基板上.然后通過光刻膠涂層方法制造電路層。制造電路板時， IGBT 和其他組件安裝在電路板上.陶瓷材料具有超高的絕緣性，可承受高達20KV/mm的擊穿電壓。氧化鋁PCB的導熱系數為15-35W / mK， 氮化鋁PCB170-230W / mK， 氮化硅PCB80 + W / mK.相反， 鋁PCB的散熱只有 1-12W/mK.

陶瓷PCB在IGBT封裝中的應用

氧化鋁 PCB 是 IGBT 模塊最常用的電路板， 因為價格較低.如果IGBT模塊具有更高的功率或精度要求，則使用氮化鋁和氮化硅PCB。氮化鋁PCB和氮化硅PCB具有更高的散熱性，并與半導體接近熱膨脹系數.根據IGBT模塊的需求，應用不同的陶瓷基板電路板。

新型半導體碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）開始用于IGBT芯片。SiC 和 GaN IGBT 芯片具有高頻、高功率和高溫特性。未來， 氮化鋁PCB和硅碳PCB將更多地應用于大功率IGBT模塊的高密度三維封裝。

無論IGBT模塊對陶瓷PCB的要求如何不同， 陶瓷電路板應具有以下特性：

l 陶瓷基板具有優異的導熱性和耐電壓性;

l 銅電路層具有極高的載流能力;

l 電路層與陶瓷基板之間，有很強的附著力和可靠性;

l 焊接性能好，并且該板適用于鋁線鍵合。

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