項羅毅，孫祥玉，邵凌翔，陳? 晨

（常州瑞華電力電子器件有限公司，江蘇 常州213200）

摘? 要：隨著工業產品的小型化、輕型化、智能化的發展，對電力電子器件的封裝提出了越來越高的要求，功率模塊的封裝已經成為電子器件輕型化、小型化發展的瓶頸。由于覆銅鋁基板具有質量輕、導熱好、成本低等優點，因此在功率模塊的快速封裝中具有較大的應用前景。本文重點介紹了鋁基板在功率模塊上的發展和優勢，并通過試驗對比了傳統陶瓷基板，論證了新型覆銅鋁基板具有優異的性能，能夠滿足小功率模塊導熱和耐壓的性能要求。

關鍵詞：覆銅鋁基板；封裝；導熱；功率模塊

The research of Al-based Copper Clad Laminate in the power modules’ packaging

Xiang Luoyi,Sun Xiangyu,Shao Lingxia,Chen Chen

Abstract:With the development of industrial products which have characters of downsizing, lightness and intelligence.The package of power electronic devices become more and more important.Power module packaging has become a bottleneck of electronic devices in the light and small development.Al-based Copper Clad Laminate has the advantages of light weight, good thermal conductivity, low cost etc,So it will have wide application prospect in the rapid packaging of power modules.This paper mainly introduces the developments and advantages of aluminum substrate in the power module,and through the comparative test of traditional ceramic substrate,Al-based Copper Clad Laminate has excellent performances,which can meet the performance requirements of thermal conductivity and Isolation Voltage in small power modules.

Key words: Al-based Copper Clad Laminate;Package;Thermal Conductivity;Power module

作者簡介：項羅毅（1986），男，江蘇常州，本科，機械加工。

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電力電子技術作為節能、環保、自動化、智能化、機電一體化的基礎，已被廣泛應用于農業、工業、商業等各領域，在國民經濟中具有十分重要的地位。電力電子器件的產生與不斷發展是電力電子技術產生與發展的基礎。功率模塊的創新與封裝工藝，已成為世界各國工業機電一體化和自動化控制等領域內競爭最為激烈的陣地。為實現用電設備的高效節能，同時實現工控設備的小型化、輕型化、智能化，需要從新材料應用的上創新，以此推動電力電子器制造工藝的技術創新，提高器件的可靠性。

經三十多年的發展，陶瓷基板在電子封裝領域中已得到了廣泛的應用。特別是近十年來，覆銅陶瓷基板（DBC）得到了較大的發展，其相比傳統的陶瓷基板，具有潤濕性好、焊點強度高、導熱性好等優點，在功率模塊封裝中具有一定的優勢。但是散熱銅底板與金屬化基板之間有焊錫層，不同材料之間本身有較大的熱阻，加上焊接層的厚度和焊接質量都會影響基板材料整體的散熱性能。同時傳統的封裝材料密度高、質量重，影響模塊輕型化發展。

現用于小功率設備（20kW以下)如逆變焊機、變頻器、光伏逆變器等（如圖1所示）上的功率器件（一般為60A以下）市場需求量很大，依據我司此類產品銷售量一年大約在25萬只左右，傳統的封裝工藝很難滿足工業產品小型化、輕型化的發展需求。目前，覆銅鋁基板具有質量輕、導熱好、成本低等優勢，同時能夠使小功率模塊封裝工藝簡單化，因此覆銅鋁基板技術在小功率模塊封裝中具有較大的應用前景。本課題在對比了傳統陶瓷基板的基礎上，研究了新型覆銅鋁基板具有優異的性能，能夠滿足了小功率模塊快速封裝的要求。既符合功率模塊輕型化、小型化現代發展的要求，又能夠降低功率模塊的制造成本和提高功率模塊質量，具有深遠的影響。

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