一、碳化硅模塊介紹

1. 核心定義與優(yōu)勢

碳化硅（SiC）模塊是一種基于第三代半導(dǎo)體材料的高性能功率器件，通過集成碳化硅芯片、散熱結(jié)構(gòu)、封裝材料等實現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換與控制。相較于傳統(tǒng)硅基器件，其優(yōu)勢包括：

• 耐高壓高溫：碳化硅材料擊穿電場強度是硅的10倍，可承受更高電壓（如1200V-3300V）和結(jié)溫（175°C以上），適合新能源汽車高壓平臺（如800V快充系統(tǒng)）。

• 低損耗高效率：導(dǎo)通電阻低、開關(guān)速度快（達MHz級），總能量損耗比硅基IGBT降低70%，顯著提升電驅(qū)系統(tǒng)效率（95%以上）和續(xù)航里程。

• 小型化高密度：芯片體積僅為硅基器件的1/5-1/10，功率密度提升3-7倍，助力新能源汽車輕量化設(shè)計。

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2. 新能源汽車中的核心應(yīng)用

• 主驅(qū)逆變器：將電池直流電轉(zhuǎn)換為電機驅(qū)動交流電，直接影響車輛動力性能和能效（如特斯拉Model 3采用SiC模塊提升加速和續(xù)航）。

• 車載充電系統(tǒng)（OBC）：支持高功率快充（如800V平臺半小時充至80%），減少充電時間。

• DC/DC轉(zhuǎn)換器：優(yōu)化電能分配效率，降低系統(tǒng)熱損耗。

二、碳化硅模塊封裝選擇要點

1. 封裝材料與結(jié)構(gòu)

• 基板材料：優(yōu)先選用高導(dǎo)熱陶瓷基板（如氮化鋁、氧化鋁），其熱導(dǎo)率可達170-270 W/(m·K)，降低熱阻并提升散熱能力。

• 互連工藝：采用銀燒結(jié)或瞬態(tài)液相擴散焊接，替代傳統(tǒng)錫焊，耐溫能力提升至300°C以上，避免高溫失效。

• 雙面散熱設(shè)計：通過頂部銅框架+底部DBC基板的雙面冷卻結(jié)構(gòu)，熱阻較單面封裝降低38%，適合高功率密度場景（如商用車電驅(qū)系統(tǒng)）。

2. 散熱技術(shù)適配性

• 液冷集成：如博格華納的Viper雙面水冷模塊，通過微通道散熱器直接集成封裝，結(jié)流熱阻低至0.7 K/W，適配800V高壓系統(tǒng)。

• 相變散熱：采用石墨烯或金屬相變材料，應(yīng)對瞬時高熱流密度（如急加速工況）。

3. 可靠性與壽命驗證

• 功率循環(huán)測試：需滿足10萬次以上溫度沖擊（ΔT>100°C），避免焊料層裂紋或鍵合脫落。

• 機械抗震性：通過激光焊接端子、壓裝封裝等工藝，耐受50g沖擊振動，符合車規(guī)級可靠性要求。

4. 系統(tǒng)兼容性優(yōu)化

• 寄生參數(shù)控制：采用低電感封裝（如塑封2in1模塊），寄生電感<10nH，減少高頻開關(guān)損耗和EMI干擾。

• 驅(qū)動兼容性：匹配5kV隔離柵極驅(qū)動器（如NCD5700x系列），確保信號傳輸穩(wěn)定性。

5. 成本與供應(yīng)鏈

• 襯底成本占比：碳化硅襯底占模塊總成本約50%，需評估供應(yīng)商產(chǎn)能（如國產(chǎn)天科合達、天岳先進）以平衡性能和成本。

• 封裝工藝選擇：30kW以下功率模塊可采用低成本塑封工藝，180kW以上推薦框架灌封或壓裝封裝以提升散熱效率。

三、典型封裝方案推薦

總結(jié)

選擇碳化硅模塊封裝需圍繞散熱效率、可靠性和系統(tǒng)匹配度展開，結(jié)合具體應(yīng)用場景（如電壓平臺、功率需求）選擇適配的封裝材料和工藝。隨著國產(chǎn)襯底技術(shù)突破（如天岳先進8英寸襯底量產(chǎn)），未來碳化硅模塊成本有望降低30%以上，進一步加速新能源汽車高壓化進程。

模塊水基清洗劑介紹

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

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