MOSFET封裝中鉬銅合金的關鍵作用

金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)因其高速開關、低導通電阻和高效能量轉換的特點,在電力電子、通信設備、汽車電子以及工業控制等領域得到了廣泛應用。然而,MOSFET在高功率應用場景下會產生大量熱量,若散熱不及時,會影響其性能和使用壽命。

因此,封裝材料的選擇至關重要。在MOSFET封裝中,鉬銅(Mo-Cu)合金憑藉其優異的熱導率、低熱膨脹係數(CTE)和良好的機械性能,成為關鍵的封裝材料之一。

鉬銅封裝片圖片

在高功率和高頻應用中,MOSFET封裝需要滿足以下要求:

1.高導熱性

由於MOSFET工作時會產生熱量,封裝材料需要具備良好的熱導率,以便快速將熱量傳導至散熱器,防止器件過熱。

2.低熱膨脹係數匹配

MOSFET晶片通常由矽(Si)或碳化矽(SiC)製成,熱膨脹係數(CTE)較低(Si約為2.6 × 10⁻⁶/K)。封裝材料的CTE應與晶片匹配,以減少熱迴圈過程中產生的介面應力,提高可靠性。

3.高機械強度和穩定性

MOSFET封裝材料需具備良好的機械強度,以應對封裝過程中以及工作環境中的機械應力,防止開裂或損壞。

4.優異的電性能

MOSFET在高頻、高功率條件下運行,封裝材料應具有良好的導電性,降低寄生電阻和功耗,提高電能轉換效率。

鉬銅封裝片圖片

鉬銅合金在MOSFET封裝中的主要應用部件包括:

1.散熱片(Heat Spreader)

MOSFET在高功率運行時,散熱片的作用至關重要。Mo-Cu合金作為散熱片材料,可以高效地傳導MOSFET產生的熱量,降低晶片溫度,提高工作效率。

2.基板(Substrate)

在MOSFET封裝中,Mo-Cu合金基板可作為晶片與散熱片之間的熱緩衝層。

由於其良好的熱膨脹匹配性,Mo-Cu基板能有效減少介面熱應力,延長MOSFET的使用壽命。

3.引線框架(Lead Frame)

Mo-Cu合金可用于MOSFET封裝的引線框架,為晶片提供可靠的機械支撐,同時確保電流傳輸的低損耗。

 

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