絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種廣泛應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)中的半導(dǎo)體器件，因其高效率、快速開關(guān)特性和高耐壓能力，在工業(yè)自動化、新能源汽車、軌道交通以及智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。然而，IGBT在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量熱量，因此高效的散熱和穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)對其可靠性至關(guān)重要。
鉬銅（Mo-Cu）合金在IGBT封裝中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其高導(dǎo)熱性、良好的熱膨脹匹配性和優(yōu)異的機(jī)械性能，使其成為IGBT基板、散熱片和引線框架的理想材料。
IGBT模塊的封裝需要滿足以下幾個關(guān)鍵要求：
1.高導(dǎo)熱性：IGBT芯片在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量需要迅速傳導(dǎo)至散熱器，以防止過熱導(dǎo)致性能下降或失效。
2.低熱膨脹系數(shù)匹配：IGBT芯片通常由硅（Si）或碳化硅（SiC）制成，這些材料的熱膨脹系數(shù)較低（Si約為2.6 × 10??/K）。封裝材料的CTE需要與芯片相匹配，以減少熱循環(huán)過程中因熱膨脹不匹配導(dǎo)致的界面應(yīng)力和裂紋。
3.高強(qiáng)度和可靠性：封裝材料需要具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以承受外部機(jī)械應(yīng)力和熱循環(huán)疲勞，從而保證長期穩(wěn)定性。
4.良好的電性能：材料應(yīng)具備良好的電導(dǎo)率，以減少寄生電阻，提高IGBT模塊的電性能。
在IGBT封裝中，鉬銅合金主要用于以下幾個關(guān)鍵部件：
1.基板（Substrate）
IGBT模塊的基板通常采用Mo-Cu合金作為過渡層，以連接芯片和散熱器。Mo-Cu基板能夠有效降低界面熱應(yīng)力，提高模塊的熱穩(wěn)定性。
2.散熱片（Heat Spreader）
由于IGBT模塊在高功率工作狀態(tài)下會產(chǎn)生大量熱量，Mo-Cu合金作為散熱片材料能夠高效地將熱量從芯片傳導(dǎo)到外部散熱器。其優(yōu)異的導(dǎo)熱性和CTE匹配性，使其在高功率IGBT模板的封裝中表現(xiàn)優(yōu)異。
3.引線框架（Lead Frame）
Mo-Cu合金可用于IGBT模板封裝的引線框架，以提供穩(wěn)定的機(jī)械支撐和良好的導(dǎo)電性能。其低熱阻特性有助于降低封裝內(nèi)部的寄生電阻，提高器件效率。
