作者:vbond 發布時間:2025-04-21 13:47 瀏覽次數 :
1. 引言
在IGBT封裝領域,散熱性能直接決定了器件的可靠性和功率密度。近年來,AMB(活性金屬釬焊)銅陶瓷基板憑借其卓越的導熱性、高機械強度和優異的絕緣性能,成為高功率模塊封裝的首選材料,相關技術討論占比高達55%。本文將深入探討AMB基板的技術特點、應用優勢及未來發展趨勢。
2. AMB銅陶瓷基板的技術特點
- 超高導熱性:采用AlN(氮化鋁)或Al?O?(氧化鋁)陶瓷層,熱導率可達170~200 W/mK,遠優于傳統DBC(直接鍵合銅)基板。
- 高結合強度:通過活性金屬釬焊工藝,銅層與陶瓷實現冶金結合,抗熱疲勞性能提升3倍以上。
- 低熱膨脹系數(CTE):與硅芯片匹配度高,大幅減少熱應力導致的焊層開裂問題。
- 高電流承載能力:銅層厚度可定制(通常300~600μm),支持大電流應用。
3. AMB基板在IGBT封裝中的應用優勢
- 高功率模塊:適用于新能源車、軌道交通等場景,可承載電壓高達1700V以上。
- 雙面散熱設計:與燒結銀技術結合,實現芯片雙面冷卻,熱阻降低40%以上。
- 高可靠性:在溫度循環(-40°C~150°C)測試中,AMB基板的壽命遠超傳統DBC基板。
- 集成化封裝:支持多芯片并聯布局,簡化模塊設計(如EconoDUAL系列)。
4. 挑戰與解決方案
- 成本較高:AMB工藝復雜,材料成本是DBC的2~3倍,需通過規模化生產降低成本。
- 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合強度。
- 大尺寸基板良率:超過200mm的基板易翹曲,需優化釬焊壓力和冷卻速率。
5. 未來發展趨勢
- 材料創新:探索SiC陶瓷基板,進一步提升導熱性和高溫穩定性。
- 薄型化設計:減少銅層厚度(<200μm)以降低重量,滿足航空航天需求。
- 與先進互連技術結合:如銅燒結、瞬態液相焊接(TLP),實現更高可靠性封裝。
結語
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。隨著新能源和工業電氣的快速發展,AMB技術將加速普及,推動電力電子器件向高效、緊湊、可靠的方向邁進。