IGBT模块主要由不同材料层构成，例如金属、陶瓷和高分子聚合物。此外，模块内部还填充了硅胶，用以改善器件的相关热性能。陶瓷基片主要包括氧化铝、氮化铝和氮化硅等材料。覆铜板则主要有DBC、DPC和AMB等类型。

传统上，IGBT模块中常用的氧化铝精密陶瓷基板具有良好的绝缘性、化学稳定性和力学性能，而且价格相对较低。然而，由于其热导率相对较低，与硅的热膨胀系数不匹配，因此并不适合作为高功率模块的封装材料。

相比之下，氮化铝精密陶瓷基板在热特性方面具有非常高的热导率，可以快速散热，并具有高电绝缘性。在应力方面，其热膨胀系数与硅相近，使得整个模块内部的应力较低。此外，它还具有无氧铜的高导电性和出色的焊接性能，因此是IGBT模块封装的关键基础材料。这些优秀的性能使得氮化铝覆铜板成为高压IGBT模块封装的首选。

在高功率IGBT模块领域，氮化硅陶瓷覆铜板因其可以焊接更厚的无氧铜以及更高的可靠性而在未来电动汽车用高可靠功率模块中应用广泛。

目前，IGBT封装主要采用DBC陶瓷基板，原因在于DBC具有大厚度（一般为100~600um）的金属层，具有载流大、耐高温性能好及可靠性高的特点，并且结合强度高(热冲击性好)。然而，DPC陶瓷基板在厚度上存在缺陷，因此在IGBT上的应用面不太广。

近年来，国外采用活性金属化焊接（AMB）技术实现了氮化铝和氮化硅陶瓷与铜片的覆接。这种技术制备的陶瓷覆铜板可靠性大幅提高。因此，AMB基板已成为新能源汽车、轨道交通、航空航天、风力发电等中高端IGBT主要散热电路板的优选。

【来源】：展至科技

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