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(qiáng)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(dá)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(jī)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(dá)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(kuò)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(jī)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(dá)、天岳先進(jìn)）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(jìn)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(jìn)一步加速新能源汽車高壓化進(jìn)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(yùn)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(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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