作者：vbond 發(fā)布時(shí)間：2025-04-21 13:47 瀏覽次數(shù) :
1. 引言
在IGBT封裝領(lǐng)域，散熱性能直接決定了器件的可靠性和功率密度。近年來(lái)，AMB（活性金屬釬焊）銅陶瓷基板憑借其卓越的導(dǎo)熱性、高機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)異的絕緣性能，成為高功率模塊封裝的首選材料，相關(guān)技術(shù)討論占比高達(dá)55%。本文將深入探討AMB基板的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
2. AMB銅陶瓷基板的技術(shù)特點(diǎn)
- 超高導(dǎo)熱性：采用AlN（氮化鋁）或Al?O?（氧化鋁）陶瓷層，熱導(dǎo)率可達(dá)170~200 W/mK，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)DBC（直接鍵合銅）基板。
- 高結(jié)合強(qiáng)度：通過活性金屬釬焊工藝，銅層與陶瓷實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，抗熱疲勞性能提升3倍以上。
- 低熱膨脹系數(shù)（CTE）：與硅芯片匹配度高，大幅減少熱應(yīng)力導(dǎo)致的焊層開裂問題。
- 高電流承載能力：銅層厚度可定制（通常300~600μm），支持大電流應(yīng)用。
3. AMB基板在IGBT封裝中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
- 高功率模塊：適用于新能源車、軌道交通等場(chǎng)景，可承載電壓高達(dá)1700V以上。
- 雙面散熱設(shè)計(jì)：與燒結(jié)銀技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)芯片雙面冷卻，熱阻降低40%以上。
- 高可靠性：在溫度循環(huán)（-40°C~150°C）測(cè)試中，AMB基板的壽命遠(yuǎn)超傳統(tǒng)DBC基板。
- 集成化封裝：支持多芯片并聯(lián)布局，簡(jiǎn)化模塊設(shè)計(jì)（如EconoDUAL系列）。
4. 挑戰(zhàn)與解決方案
- 成本較高：AMB工藝復(fù)雜，材料成本是DBC的2~3倍，需通過規(guī)模化生產(chǎn)降低成本。
- 工藝精度要求高：釬焊溫度控制（800~900°C）和界面清潔度直接影響結(jié)合強(qiáng)度。
- 大尺寸基板良率：超過200mm的基板易翹曲，需優(yōu)化釬焊壓力和冷卻速率。
5. 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
- 材料創(chuàng)新：探索SiC陶瓷基板，進(jìn)一步提升導(dǎo)熱性和高溫穩(wěn)定性。
- 薄型化設(shè)計(jì)：減少銅層厚度（<200μm）以降低重量，滿足航空航天需求。
- 與先進(jìn)互連技術(shù)結(jié)合：如銅燒結(jié)、瞬態(tài)液相焊接（TLP），實(shí)現(xiàn)更高可靠性封裝。
結(jié)語(yǔ)
AMB銅陶瓷基板以其出色的綜合性能，正在成為高功率IGBT封裝的核心材料。隨著新能源和工業(yè)電氣的快速發(fā)展，AMB技術(shù)將加速普及，推動(dòng)電力電子器件向高效、緊湊、可靠的方向邁進(jìn)。