功率器件嵌入PCB技術(shù)分析

技術(shù)概述

功率器件嵌入PCB技術(shù)通過將功率器件直接嵌入到PCB內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了更高的集成度和功率密度。這種技術(shù)不僅減少了封裝體占用的空間，還提高了電氣性能和散熱效果。

技術(shù)優(yōu)勢

提高電氣性能

PCB嵌入式功率模塊相較于傳統(tǒng)封裝，具有更高的電流承載能力和更低的雜感。例如，傳統(tǒng)封裝的功率模塊每29平方毫米芯片的通流能力約為101A，而PCB嵌入式功率模塊則可以達(dá)到142A，提升了約40%的單位通流能力。

降低物料成本

在相同的功率輸出要求下，PCB嵌入式功率模塊的物料成本可以減少20%。

改善散熱性能

PCB嵌入式封裝的功率器件可以通過高散熱材料和合理的散熱層設(shè)計達(dá)到優(yōu)秀的散熱性能，這對于高功率芯片尤為重要。

實(shí)現(xiàn)方式

材料要求

PCB材料需要具備良好的熱導(dǎo)性、高電壓和大電流耐受性，以及低電阻和低寄生電感特性。

制造工藝

制造PCB嵌入式功率器件需要對PCB材料進(jìn)行特殊處理，包括開設(shè)通槽、固定裸芯片、壓合絕緣層、形成外連金屬層等步驟。

應(yīng)用案例

電動汽車主驅(qū)逆變器

在電動汽車主驅(qū)逆變器上，PCB嵌入式SiC模塊的應(yīng)用顯著降低了WLTC循環(huán)損耗，同時減小了逆變器尺寸。

其他領(lǐng)域

除了電動汽車，PCB嵌入式功率模塊還被應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)等，展示了其廣泛的應(yīng)用前景。

結(jié)論

功率器件嵌入PCB技術(shù)通過提高集成度和功率密度，帶來了顯著的電氣性能提升和成本節(jié)約。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，這種技術(shù)在未來的電子產(chǎn)品中將發(fā)揮越來越重要的作用。

功率器件芯片清洗劑選擇：

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(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時焊點(diǎn)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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