先进的多功能IGBT包装材料具有增强的导热性和电磁波吸收性能
Yongxin Qian1, Shuangfu Gang1, You Li1
1State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mould Technology, School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, PR China.
Journal of colloid and interface science
|September 22, 2023
概括
一种新的环氧包装材料有效地保护绝缘门双极晶体管 (IGBT) 免受电磁干扰和热. 这一进步提高了高频电子和无线通信的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 绝缘门双极晶体管 (IGBT) 在高频应用中受到热和电磁干扰 (EMI) 的限制.
- 有效的包装材料对于减轻这些问题和提高设备可靠性至关重要.
- 现有的解决方案往往难以平衡EMI屏蔽和热管理.
研究的目的:
- 开发一种基于环氧的新型包装材料,具有卓越的EMI吸收和导热性.
- 研究3D碳结构诱导的纳米材料分散策略对材料特性的影响.
- 为了使IGBT在要求高功率和高频电子应用中能够使用.
主要方法:
- 通过使用3D碳结构诱导的纳米材料分散策略,合成了一种基于环氧的新型包装材料 (MDCF@C-ZrO2/EP).
- 整合了一个三维 (3D) 多维碳框架 (MDCF) 结构,以防止聚合并创建异面接口.
- 评估了各种填充级别的电磁波吸收和热传输性能.
主要成果:
- 该MDCF@C-ZrO2/EP材料表现出优异的电磁波吸收,达到-58.92dB的反射损失和6.68GHz的带宽,覆盖整个Ku频段,填充5%的重量.
- 三维MDCF@C-ZrO2结构显著改善了阻抗匹配和EMI散射.
- 环氧树脂的导热率大约提高了150%,这是由于改善了声子传输路径.
结论:
- 开发的MDCF@C-ZrO2/EP材料为提高高频应用中的IGBT性能提供了一个有前途的解决方案.
- 独特的纳米材料分散策略有效地解决了EMI和热管理挑战.
- 这一创新对下一代无线通信和智能设备具有重大潜力.
