AlSIC復(fù)合材料如何制備IGBT？
隨著電力電子的高速發(fā)展,對其元器件的性能要求 和可靠性要求也越來越高。IGBT是電力電子最重要的核心功率器件之一。 自問世以來,因其易操作性和穩(wěn)定性，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展,目前已在家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。然而，隨著電力電子元器件荷載密度的增加，同時兼具高導(dǎo)熱和低熱膨脹系數(shù)的熱沉基板成為了決定IGBT模塊最重要的部分?；阢~和銅合金的熱沉基板的高熱膨脹系數(shù)、高密度和品貴的價格,已經(jīng)無法滿足如今電力電子模塊的發(fā)展需求。
為了解決這一問題，以金屬鋁或鋁合金為基體，SiC顆粒體積分數(shù)不小子顆粒為增強材料的新型復(fù)合材料--AISiC復(fù)合材料應(yīng)運而生。根據(jù)其SiC顆粒的體積分數(shù)，可將AlSIC分為高體積分數(shù)，中體積分數(shù)和低體積分數(shù)復(fù)合材料。那么，AlSIC是如何參與到IGBT的制備過程中的呢？
首先稱取一定量的 SiC微粉、水和 10%粘結(jié)劑混料，擠壓造粒烘干后過 60 目篩備用:將前述制備的顆粒在液壓機上成型，制備 SiC 多孔素坯備用:將前述制備的SiC 多孔素壞干 105℃干燥 24h后再在馬弗爐中燒結(jié)8h隨爐冷卻，得到具備一定強度和孔院率的 SiC 多孔預(yù)制坯。隨后,將碳化硅多孔預(yù)制坯裝模后送人真空壓力滲鋁爐中,抽真空并加熱保溫加壓,使熔融鋁液在外加壓力的作用下填充多孔SiC 的孔隙，隨爐冷卻凝固熔融鋁液.從而得到高體積分數(shù)的 AISiC 復(fù)合材料。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動的新計算時代的發(fā)展，對半導(dǎo)體器件的需求日益增長，同時也催生了市場對半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來快速發(fā)展的黃金期。在國家鼓勵半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進中國半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進程，促進中國半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模逐年增長，從2017年的76億美元增長至2020年的94億美元。據(jù)統(tǒng)計，2017-2020年全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來自中國大陸，占比超過40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時代的來臨，汽車電動化進程拉動IGBT規(guī)模增長。得益于對清潔能源高速增長的需求，IGBT市場規(guī)模將持續(xù)增長，IGBT市場在2020年的規(guī)模為54億美元，從2020年到2026年將以7.5%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，預(yù)計2026年市場規(guī)模為84億美元。新能源車應(yīng)用作為IGBT市場規(guī)模的重要增量，2020年市場規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長率為23%，預(yù)計2026年新能源車用IGBT市場規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速與全面布局，正逐步驅(qū)使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從韓國、中國臺灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計半導(dǎo)體市場增長將持續(xù)帶動半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
