金屬陶瓷複合材料 (Metal Matrix Composite, MMC) 產品如鋁碳化矽 (Aluminum Silicon Carbide, AlSiC) 廣泛應用於高速鐵路、地鐵、航空航天、新能源汽車、風力發電及消費電子領域。現有的 IGBT 封裝通常使用銅或鋁作為背板,而使用 AlSiC 背板的 IGBT 封裝產品相比於現有的常見背板材料具有以下優勢,能大幅提升功率器件的可靠性及熱膨脹匹配,熱膨脹係數與半導體晶圓和陶瓷基板高度匹配。
AlSiC 的應用領域非常廣泛,其具備優異的熱性能、機械強度和輕量化特性。以下是 AlSiC 的一些主要應用領域:
▽ 高功率電子設備AlSiC 被廣泛應用於 IGBT(絕緣柵雙極晶體管)基板和其他功率模組,因為它的熱膨脹係數與半導體材料(如矽和氮化鎵)相匹配,能有效減少熱膨脹不一致帶來的應力問題,並提供卓越的散熱性能。
▽ 散熱管理在高功率密度的電子設備中,AlSiC 常用作散熱片和散熱基板,其高導熱性和低膨脹係數使其適用於需要高效散熱的裝置,如電源轉換器、雷射二極體和功率放大器。
▽ 光電設備矽光子技術中,AlSiC 可作為矽光子載體,因其優異的熱穩定性和機械性能,使其成為高速數據傳輸與光通信裝置的理想材料。
▽ 航太與軍事應用在航太和軍事領域,AlSiC 用於製造輕量且高強度的結構件和電子元件外殼,尤其適用於需要在極端溫度環境中運作的高性能裝備。
▽ 汽車電子AlSiC 基板常應用於電動車與混合動力車輛中的功率電子設備,例如逆變器和電池管理系統。其優良的散熱性能與低膨脹特性有助於提高車輛電子系統的可靠性與壽命。
▽ 消費電子由於其輕量和良好的散熱效果,AlSiC 在高性能消費電子設備(如高端筆記型電腦和伺服器)的應用越來越廣泛。
▽ 半導體封裝在先進封裝技術中,AlSiC 被用作基板和強化環,這些部件需要具備高強度和低熱膨脹率以提升封裝的可靠性和長壽命。
AlSiC 材料在各種需要高熱性能和高機械強度的領域中提供的解決方案,特別是在電子、汽車、航太等產業的關鍵技術中具有重要的地位。
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