IGBT模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上；IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块；随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见；IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“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。

      IGBT模块因其优异的电气性能，已经被广泛的应用于现代电力电子技术中，氮化铝陶瓷基板的设计是IGBT模块结构设计中的一环，陶瓷基板设计的优劣将会影响到模块的电气特性，所以想要很好的完成IGBT的设计，就需要遵循氮化铝陶瓷基板的一些原则。

  一、 氮化铝陶瓷基板特性。

       氮化铝陶瓷基板在电力电子模块技术中，主要是作为各种芯片(IGBT芯片、Diode芯片、电阻、SiC芯片等)的承载体，陶瓷基板通过表面覆铜层完成芯片部分连接极或者连接面的连接，功能近似于PCB板。氮化铝陶瓷基板具有绝缘性能好、散热性能好、热阻系数低、膨胀系数匹配、机械性能优、焊接性能佳的显著特点。使用氮化铝陶瓷基板作为芯片的承载体，可以将芯片与模块散热底板隔离开，基板中间的AlN陶瓷层可有效提高模块的绝缘能力(陶瓷层绝缘耐压>2.5KV)。而且氮化铝陶瓷基板具有良好的导热性，热导率可以达到170-260W/mK。IGBT模块在运行过程中，在芯片的表面会产生大量的热量，这些热量会通过陶瓷基板传输到模块散热底板上，再通过底板上的导热硅脂传导于散热器上，完成模块的整体散热流动。同时，氮化铝陶瓷基板膨胀系数同硅(芯片主要材质为硅)相近(7.1ppm/K)，不会造成对芯片的应力损伤，氮化铝陶瓷基板抗剥力>20N/mm2,具有优秀的机械性能，耐腐蚀，不易发生形变，可以在较宽温度范围内使用。并且焊接性能良好，焊接空洞率小于5%，正是由于氮化铝陶瓷基板的各种优良性能，所以被广泛应用于各型IGBT模块中，采用氮化铝陶瓷基板的IGBT模块具有更好的热疲劳稳定性和更高的集成度。

     二、版图设计

　　工程技术人员会根据所设计的模块绝缘耐压、模块结构特点、芯片排布方式等级选择不同尺寸的基板尺寸，上下铜层边缘距离陶瓷层边缘距离要设计合理，以某型氮化铝陶瓷基板为例，铜层边缘与陶瓷层边缘距离为A，A应遵循原则A≥0.5mm±0.3mm，设计尺寸过小，不符合实际，厂家技术能力通常无法满足，且当尺寸过小时，有可能会造成上表面铜层边缘部位芯片与下表面铜层间放电，降低模块绝缘耐压等级，造成设计失败。版图主要根据用户模块结构特点、芯片排布、散热性能等因素进行设计，在氮化铝陶瓷基板版图设计过程中，在满足各项要求下，需要注意各型基板有最小线径要求以及铜层最小间距要求，最小线径、铜层最小间距与所选择的铜层厚度有关，线径过小、铜层间距过小会造成基板通流能力不足、器件间隔绝缘耐压不足等缺陷。

       IGBT模块已被广泛的应用在现代电力电子技术中，氮化铝陶瓷基板在电力电子模块技术中，作为芯片承载体。陶瓷基板设计的优劣直接影响到模块的电气性能，遵循一定的设计原则，合理的进行基板的版图设计，就可以完成优秀的陶瓷基板设计，从而较好的完成IGBT模块的结构设计。

        深圳市昱安旭瓷电子科技有限公司在氮化铝陶瓷基板生产及设计上已经已经具备完善的生产技术及产品工艺流程，在IGBT模块产品的应用端也已经推出了批量化的基板产品。深圳市昱安旭瓷电子科技有限公司在IGBT模块基板应用断除了氮化铝陶瓷基板外，同时还研发了包括氮化硅材料在内的多种基板序列产品，可满足于产品应用端不同的性能需求。