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英飞凌比亚迪IGBT散热柱型基板是如何铸造的

已有 221 次阅读2022-9-14 22:17 |系统分类:财经分享到微信

IGBT 是能源变换与传输的核心器件,所以它被称为新能源产品的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

 英飞凌比亚迪IGBT散热柱型基板是如何铸造的_图1-1

  IGBT 门槛较高,长期以来主要由英飞凌、富士电机等垄断,不过国内 IGBT 企业也在奋起直追,新参与者也不断涌入。比如我们万富鑫的老客户比亚迪于 2005 年进入IGBT产业,2003年,比亚迪成立深圳比亚迪微电子有限公司(即其第六事业部),致力于集成电路及功率器件的开发并提供产品应用的整套解决方案,其IGBT的研发制造主要由比亚迪微电子负责。其推出的 IGBT 40 产品在电流输出、综合损耗及温度循环寿命等许多关键指标上超越了英飞凌等主流企业的产品,并实现了对外供应;目前,比亚迪已相继掌握IGBT芯片设计和制造、模组设计和制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等环节,拥有IGBT完整产业链。

  又如嘉兴斯达半导体股份有限公司主要产品为功率半导体元器件,包括IGBTMOSFETIPMFRDSiC等等。公司成功研发出了全系列IGBT芯片、FRD芯片和IGBT模块,实现了进口替代。其中IGBT模块产品超过600种,电压等级涵盖100V3300V,电流等级涵盖10A3600A。产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。

  IGBT的工艺很复杂,作为IGBT的一个关键部件即散热柱型基板的供应商,万富鑫使用的材料是Al/SiC(铝碳化硅)复合材料是一种新型的IGBT散热材料。铝硅系合金在铸造铝合金中品种最多,用量最大的合金,含硅量在10%25%。有时添加02%06%镁的硅铝合金,广泛用于结构件,如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁,能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。Al/SiC是目前公证可以提供良好热鼓胀系数的材料,大大提升了IGBT功率模块的性能。经测试可多出5倍的产品寿命。

英飞凌比亚迪IGBT散热柱型基板是如何铸造的_图1-2

  建模之后,将铝液倒入压室内,通过其压力高速充满模具型腔,并使铝液在压力下凝固从而形成铝铸件。可以根据客户需求把散热柱型(Pin-Fin)基板可设计成针状与弧形等。

  然后依据设计要求进行锻造按粗加工、半精加工、精加工的顺序,加工精度逐渐提高。先对基板内表面和外表面进行粗加工,然后对内表面和外表面进行精加工。锻压过程由于结构力学强度等的考虑,会产生一些水口,需要用CNC铣去水口,方便后续加工。在CNC加工过程中,为了控制变形,我们采用二次加工,去应力,最大可能地减少产品变形度。

  还可以提供从喷砂阳极氧化到电镀等所需的表面处理,包括做成目前市场上流行的金色。










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