MOSFET封装中钼铜合金的关键作用

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)因其高速开关、低导通电阻和高效能量转换的特点,在电力电子、通信设备、汽车电子以及工业控制等领域得到了广泛应用。然而,MOSFET在高功率应用场景下会产生大量热量,若散热不及时,会影响其性能和使用寿命。

因此,封装材料的选择至关重要。在MOSFET封装中,钼铜(Mo-Cu)合金凭借其优异的热导率、低热膨胀系数(CTE)和良好的机械性能,成为关键的封装材料之一。

钼铜封装片图片

在高功率和高频应用中,MOSFET封装需要满足以下要求:

1.高导热性

由于MOSFET工作时会产生热量,封装材料需要具备良好的热导率,以便快速将热量传导至散热器,防止器件过热。

2.低热膨胀系数匹配

MOSFET芯片通常由硅(Si)或碳化硅(SiC)制成,热膨胀系数(CTE)较低(Si约为2.6 × 10⁻⁶/K)。封装材料的CTE应与芯片匹配,以减少热循环过程中产生的界面应力,提高可靠性。

3.高机械强度和稳定性

MOSFET封装材料需具备良好的机械强度,以应对封装过程中以及工作环境中的机械应力,防止开裂或损坏。

4.优异的电性能

MOSFET在高频、高功率条件下运行,封装材料应具有良好的导电性,降低寄生电阻和功耗,提高电能转换效率。

钼铜封装片图片

钼铜合金在MOSFET封装中的主要应用部件包括:

1.散热片(Heat Spreader)

MOSFET在高功率运行时,散热片的作用至关重要。Mo-Cu合金作为散热片材料,可以高效地传导MOSFET产生的热量,降低芯片温度,提高工作效率。

2.基板(Substrate)

在MOSFET封装中,Mo-Cu合金基板可作为芯片与散热片之间的热缓冲层。

由于其良好的热膨胀匹配性,Mo-Cu基板能有效减少界面热应力,延长MOSFET的使用寿命。

3.引线框架(Lead Frame)

Mo-Cu合金可用于MOSFET封装的引线框架,为芯片提供可靠的机械支撑,同时确保电流传输的低损耗。

 

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