国产车规级IGBT基板材料解析和IGBT基板除助焊剂清洗剂介绍

国产车规级IGBT的基板材质主要分为芯片级衬底材料和模块封装基板两大类，其作用及市场应用情况如下：

一、芯片级衬底材料

1. 硅基（Si）衬底

• 国内主流企业（如比亚迪、斯达半导）已实现8英寸硅基量产，但多数企业仍停留在6英寸水平。

• 广泛应用于20万元以下主流车型的主驱逆变器、OBC（车载充电机）等，成本约1300-1500元/模块。

• 作用：作为IGBT芯片的核心基材，承担电流导通与开关控制功能，直接影响器件耐压、导通损耗和开关速度。

• 应用现状：

• 国产化进展：比亚迪IGBT4.0芯片厚度缩减至120μm，电流输出能力提升15%，损耗降低20%，装车量超100万辆。

2. 碳化硅（SiC）衬底

• 目前主要应用于高端车型（如保时捷Taycan、蔚来ET7），以及特斯拉Model 3、比亚迪汉的主驱逆变器。

• 成本高昂（约硅基IGBT的5-8倍），2023年预期降至硅基3倍差距。

• 作用：替代硅基提升高频高效性能，降低开关损耗，提高系统功率密度和续航能力。

• 应用现状：

• 国产化进展：比亚迪已量产SiC模块，但国产SiC晶圆制造技术仍落后于国际12英寸水平。

二、模块封装基板材料

1. 铜基板

• 作用：作为模块散热载体，通过导热硅脂间接传导热量至散热器（第一代单面水冷方案）。

• 应用：早期IGBT模块普遍采用，成本低但散热效率有限，逐步被陶瓷基板替代。

2. 陶瓷覆铜基板（如DBC、AMB）

• 氮化铝（AlN）陶瓷：导热性能优异，但国产化率低，依赖进口。

• 氮化硅（Si₃N₄）陶瓷：抗弯强度高，更适合高可靠性车规场景，国产企业（如中车时代）加速突破。

• 作用：直接键合铜层与陶瓷层，实现高绝缘性、高导热性和低热阻，支持直接水冷散热（第二代单面水冷）。

• 关键技术：

• 应用：新一代车规IGBT模块标配，用于主驱逆变器、高压充电机等核心部件。

三、核心市场应用与国产化挑战

国产化瓶颈：

• 技术壁垒：大尺寸晶圆（12英寸）、SiC外延工艺落后，陶瓷基板材料依赖进口。

• 成本压力：SiC模块成本过高，制约中端车型普及。

IGBT基板芯片除助焊剂清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

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