活性金屬釬焊法(Active Metal Brazing, AMB)以其操作簡(jiǎn)單、時(shí)間周期短、封接性能好并且對(duì)陶瓷的適用范圍廣，是當(dāng)前最有前景的陶瓷基板金屬化路線。近日，國(guó)內(nèi)陶瓷線路板專業(yè)生產(chǎn)商——珠海晶瓷電子科技有限公司的氮化硅AMB產(chǎn)線正式投入運(yùn)營(yíng)，一期產(chǎn)能達(dá)5萬張/月。

AMB覆銅基板（來源：珠海晶瓷）

據(jù)珠海晶瓷晏總介紹，常用電子封裝陶瓷基片材料包括氧化鋁(Al₂O₃)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化鈹(BeO)等。雖然應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬氧化鋁無疑，但導(dǎo)熱率僅為23W/m?K的氧化鋁已顯疲軟，并且氧化鋁的熱膨脹系數(shù)和芯片的差異較大，容易因內(nèi)部應(yīng)力造成器件損壞，傳統(tǒng)的DBC工藝的基板冷熱沖擊也無法達(dá)到車規(guī)IGBT苛刻要求。因此，隨著功率模塊越來越高的導(dǎo)熱需求，擁有低熱膨脹系數(shù)、高強(qiáng)度、高熱導(dǎo)率的氮化硅已率先在高鐵、汽車電子、工業(yè)電子、通訊、軍事、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。珠海晶瓷的氮化硅AMB產(chǎn)品可以做到Si3N4≥70W/m.k，強(qiáng)度達(dá)到800MPa，最大尺寸138*90mm，最厚銅厚可達(dá)800-1200um，冷熱沖擊可達(dá)3000次以上，主要參數(shù)可對(duì)標(biāo)甚至優(yōu)于國(guó)際同行水平。

氧化鋁陶瓷主要采用直接敷銅法（Direct Bonded Copper method，DBC）金屬化，但非氧化物陶瓷的氮化鋁、氮化硅并不適合DBC工藝，目前國(guó)際上以活性金屬釬焊法為主——AMB是在釬料中加入活性元素，通過化學(xué)反應(yīng)在陶瓷表面形成反應(yīng)層，提高釬料在陶瓷表面的潤(rùn)濕性，從而進(jìn)行陶瓷與金屬間的化學(xué)鍵合。氮化硅導(dǎo)熱率更好，膨脹系數(shù)與硅片接近，強(qiáng)度更大，故氮化硅的AMB工藝制作的基板可以獲得更好的熱穩(wěn)定性和可靠性。

晶瓷核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)從2015年正式進(jìn)入行業(yè)，通過前期的技術(shù)輸出和貿(mào)易服務(wù)，在2018年正式成立公司并快速發(fā)展壯大，晶瓷目前主要產(chǎn)品有厚膜印刷系列產(chǎn)品、DPC（直接電鍍銅）、DBC相關(guān)產(chǎn)品。目前擁有先進(jìn)的陶瓷線路板加工設(shè)備，在陶瓷激光打孔及切割、陶瓷金屬化、陶瓷加厚銅電鍍及通孔填孔電鍍、微細(xì)線路制作等制程都具備與國(guó)際技術(shù)接軌的能力。憑借對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)識(shí)和自身的技術(shù)自信，公司先后于2021年1月和6月分別成立DBC和AMB專案研發(fā)小組，并迅速實(shí)現(xiàn)突破。

尤其是AMB項(xiàng)目在自主研發(fā)過程中形成了如下優(yōu)勢(shì)：

一：良率提升方面擁有陶瓷預(yù)處理工藝來降低釬焊孔洞率；

二：降低成本方面；掌握活性釬焊料配方；掌握釬焊層蝕刻配方，物料全部國(guó)產(chǎn)化，降低成本及掐脖子問題；

三：工藝穩(wěn)定性方面：釬焊印刷工藝技術(shù)，降低釬焊厚度，降低成本，提升蝕刻良率的技術(shù)；

而這些技術(shù)已申請(qǐng)技術(shù)秘密保護(hù)，其他主要技術(shù)也正在開展專利布局。

粉體圈 啟東

本文為粉體圈原創(chuàng)作品，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載，也不得歪曲、篡改或復(fù)制本文內(nèi)容，否則本公司將依法追究法律責(zé)任。