陶瓷金属化新贵养成——珠海晶瓷5万张/月AMB基板产线投产

发布时间 | 2022-05-16 15:18 分类 | 行业要闻 点击量 | 1254
氮化硅 氮化铝 氧化铝
导读:活性金属钎焊法(Active Metal Brazing, AMB)以其操作简单、时间周期短、封接性能好并且对陶瓷的适用范围广,是当前最有前景的陶瓷基板金属化路线。近日,国内陶瓷线路板专业生产商——珠海晶瓷电...

活性金属钎焊法(Active Metal Brazing, AMB)以其操作简单、时间周期短、封接性能好并且对陶瓷的适用范围广,是当前最有前景的陶瓷基板金属化路线。近日,国内陶瓷线路板专业生产商——珠海晶瓷电子科技有限公司的氮化硅AMB产线正式投入运营,一期产能达5万张/月。

AMB覆铜基板

AMB覆铜基板(来源:珠海晶瓷)

据珠海晶瓷晏总介绍,常用电子封装陶瓷基片材料包括氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铍(BeO)等。虽然应用最广泛的当属氧化铝无疑,但导热率仅为23W/m•K的氧化铝已显疲软,并且氧化铝的热膨胀系数和芯片的差异较大,容易因内部应力造成器件损坏,传统的DBC工艺的基板冷热冲击也无法达到车规IGBT苛刻要求。因此,随着功率模块越来越高的导热需求,拥有低热膨胀系数、高强度、高热导率的氮化硅已率先在高铁、汽车电子、工业电子、通讯、军事、航空航天等领域得到广泛应用。珠海晶瓷的氮化硅AMB产品可以做到Si3N4≥70W/m.k,强度达到800MPa,最大尺寸138*90mm,最厚铜厚可达800-1200um,冷热冲击可达3000次以上,主要参数可对标甚至优于国际同行水平。


氧化铝陶瓷主要采用直接敷铜法(Direct Bonded Copper method,DBC)金属化,但非氧化物陶瓷的氮化铝、氮化硅并不适合DBC工艺,目前国际上以活性金属钎焊法为主——AMB是在钎料中加入活性元素,通过化学反应在陶瓷表面形成反应层,提高钎料在陶瓷表面的润湿性,从而进行陶瓷与金属间的化学键合。氮化硅导热率更好,膨胀系数与硅片接近,强度更大,故氮化硅的AMB工艺制作的基板可以获得更好的热稳定性和可靠性。

晶瓷核心研发团队从2015年正式进入行业,通过前期的技术输出和贸易服务,在2018年正式成立公司并快速发展壮大,晶瓷目前主要产品有厚膜印刷系列产品、DPC(直接电镀铜)、DBC相关产品。目前拥有先进的陶瓷线路板加工设备,在陶瓷激光打孔及切割、陶瓷金属化、陶瓷加厚铜电镀及通孔填孔电镀、微细线路制作等制程都具备与国际技术接轨的能力。凭借对市场的认识和自身的技术自信,公司先后于2021年1月和6月分别成立DBC和AMB专案研发小组,并迅速实现突破。



尤其是AMB项目在自主研发过程中形成了如下优势:

一:良率提升方面拥有陶瓷预处理工艺来降低钎焊孔洞率;

二:降低成本方面;掌握活性钎焊料配方;掌握钎焊层蚀刻配方,物料全部国产化,降低成本及掐脖子问题;

三:工艺稳定性方面:钎焊印刷工艺技术,降低钎焊厚度,降低成本,提升蚀刻良率的技术;

而这些技术已申请技术秘密保护,其他主要技术也正在开展专利布局。

 

 

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作者:粉体圈

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