IGBT散热材料的四大散热技术发展趋势（一）
IGBT散热材料的四大散热技术发展趋势（一）
目前电机逆变器中IGBT模块普遍采用铜基板，上面焊接覆铜陶瓷板（DBC，DirectBond Copper），IGBT及二极管芯片焊接在DBC板上，芯片间、芯片与DBC板、芯片与端口间一般通过铝绑线来连接，而基板下面通过导热硅脂与散热器连接进行水冷散热。模组封装和连接技术始终围绕基板、DBC板、焊接、绑定线及散热结构持续优化。
1）芯片间连接方式：铝线/铝带→铜线→平面式连接。目前IGBT芯片之间大多通过铝线进行焊接，但线的粗细限制了电流强度，需要并联使用、或者改为铝带连接，但是铝质导线由于材料及结构问题易产生热疲劳加速老化断裂导致模块失效。
因此，一些厂商引入铜导线来提高电流容纳能力、改善高温疲劳性能，还有厂商分别采用CuLead Frame（引线框架）、对称式的DBC板及柔性电路板实现芯片间的平面式连接，并与双面水冷结构相结合进一步改善散热，维持模块的稳定性。
2）散热结构：单面间接散热→单面直接水冷→双面水冷结构。
最初的间接散热结构是将基板与散热器用导热硅脂进行连接，但导热硅脂散热性较差， 单面直接水冷结构在基板背面增加针翅状（PinFin）散热结构，无需导热硅脂，直接插入散热水套中，热阻可降低40%以上。
目前双面水冷的结构也开始逐步应用广泛，普遍在芯片正面采用平面式连接并加装Pin-Fin结构实现双面散热。
随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展，对半导体器件的需求日益增长，同时也催生了市场对半导体材料的需求，半导体材料行业迎来快速发展的黄金期。在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力，逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局，推进中国半导体材料国产化进程，促进中国半导体材料行业的发展。
数据显示，2017-2019年中国半导体材料市场规模逐年增长，从2017年的76亿美元增长至2020年的94亿美元。据统计，2017-2020年全球62座新投产的晶圆厂中有26座来自中国大陆，占比超过40%，成为增速最快的地区。伴随着5G时代的来临，汽车电动化进程拉动IGBT规模增长。得益于对清洁能源高速增长的需求，IGBT市场规模将持续增长，IGBT市场在2020年的规模为54亿美元，从2020年到2026年将以7.5%的复合年增长率（CAGR）增长，预计2026年市场规模为84亿美元。新能源车应用作为IGBT市场规模的重要增量，2020年市场规模为为5.09亿美元，2020-2026年的复合年增长率为23%，预计2026年新能源车用IGBT市场规模为17亿美元。
随着5G、智慧物联网时代的到来，中国大陆的半导体产业得以在众多领域实现快速与全面布局，正逐步驱使全球半导体产业从韩国、中国台湾向中国大陆转移。目前，我国已经成为最大的半导体市场，并且继续保持最快的增速，预计半导体市场增长将持续带动半导体材料行业快速发展。
