活性金屬釺焊（AMB）漿料
產品描述
活性金屬焊銅工藝（AMB）是利用釺料中含有的少量活性元素與陶瓷反應生成能被液態釺料潤濕的反應層，從而實現陶瓷與金屬接合的一種方法。
先將陶瓷表面印刷活性金屬焊料而後與無氧銅裝夾後在真空釺焊爐中高溫焊接，覆接完畢基板採用類似於PCB板的濕法刻蝕工藝在表面製作電路，最後表面鍍覆製備出性能可靠的產品。
AMB基板是靠陶瓷與活性金屬焊膏在高溫下進行化學反應來實現結合，因此其結合強度更高，可靠性更好。但是由於該方法成本較高、合適的焊料較少、焊料對於焊接的可靠性影響較大，只有日本幾家公司掌握了高可靠活性金屬焊接技術。
我們通過對不同焊料配方的優化，開發了適用於氮化鋁、氮化矽、氧化鋁等陶瓷活性焊接的專用活性焊膏體系，該焊膏具有製備工藝簡單、印刷特性優良、與陶瓷潤濕性良好以及焊接後結合強度高的特點。
採用焊膏絲網印刷技術和真空焊接技術，實現了陶瓷基板和銅的良好焊接，通過對燒結方式和陶瓷基板的特性研究，我們採用特殊的配方設計理念，實現了陶瓷基板和銅焊接強度和焊接介面的良好控制，介面空洞率小於0.05%。
產品規格
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產品名稱
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銀銅鈦活性金屬漿料
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| 應用領域 | AlN、Al2O3、Si3N4等陶瓷基板與金屬、非金屬釺焊 | |
| 外觀 | 黃色或褐色 | |
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| 金屬粉末 | 銀粉、銅粉、銀合金粉、銅合金粉等 | |
| 樹脂 | 丙烯酸樹脂、PVB樹脂、乙基纖維素等 | |
| 固含量 | 70-85% | |
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黏度 (25℃, DV2T型, 5rpm) |
60-120 Pa·s | |
| 建議烘乾溫度 | 鼓風式烘箱或隧道爐，150℃/10 min | |
| 建議燒結溫度 | 真空下，800-900℃ | |
產品優勢
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性能
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AlN |
Si3N4
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| 焊接潤濕性 | ≥99% | ||||
| 焊接空洞率 | 0.3 mm銅厚 | ≤0.05% | 0.3 mm銅厚 | ≤0.05% | |
| - | 0.5/0.8 mm銅厚 | ≤1% | |||
| 剝離強度 | ≥10N/mm | ||||
| 冷熱衝擊(-40~150℃) | >3000次 | >5000次 | |||
| 快速冷熱衝擊(0~400℃) | >30次 | >60次 | |||
備註：以上為實驗室測得數據，僅作參考；實際數據以客戶端使用數據為準。
燒結後空洞率
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燒結後、未做蝕刻超掃圖
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| 某進口漿料超掃圖 | 勤凱漿料超掃圖 | 某國產漿料超掃圖 |
基材AlN，銅箔厚度0.3 mm
三款漿料燒結後空洞率超掃對比圖，X1000
由圖可知：我司自製漿料空洞率較低，接近為0，國外進口漿料空洞率＜0.03%，某國產漿料空洞率＜0.05%。
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已做蝕刻、快速冷熱衝擊後超掃圖
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| 某進口漿料超掃圖 | 勤凱漿料超掃圖 | 某國產漿料超掃圖 |
上述產品蝕刻後、快速冷熱衝擊（0-400℃)、40次下分別對應的超掃圖。
由圖可知，我司自製漿料性能穩定、空洞率未有明顯擴大。
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| 某進口漿料超掃圖 | 勤凱漿料超掃圖 | 某國產漿料超掃圖 |
上圖：基材氮化矽、銅厚0.8 mm。
一般的，銅厚越厚、漿料釺焊難度越高、空洞率越高。我司漿料採用特殊設計理念，最大程度保持漿料高溫潤濕性和流平性，對於各粉體熔融黏度、擴散係數差異、CTE差異等做了最優處理。由上圖對比可知，我司漿料在厚銅領域優勢明顯。
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| 某進口漿料超掃圖 | 勤凱漿料超掃圖 | 某國產漿料超掃圖 |
銅箔蝕刻、氮化鈦蝕刻後對比圖。
由上圖可知，勤凱漿料和進口漿料蝕刻後無明顯殘留、側蝕也較小，國產某漿料明顯蝕刻不淨、側蝕嚴重。
| 組別 | 序號 | 樣品1 | 樣品2 | 樣品3 | AVE | ||||
| A面 | B面 | A面 | B面 | A面 | B面 |
A面 |
B面 | ||
| 某國外漿料 |
銅層 開始分離/次 |
78 | 80 | 80 | 80 | 78 | 80 | 78.6 | 80 |
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銅層 明顯分離/次 |
/ | / | / | / | / | / | / | / | |
| 勤凱漿料 |
銅層 開始分離/次 |
80次 仍未出現 |
80次 仍未出現 |
80次 仍未出現 |
80次 仍未出現 |
80次 仍未出現 |
80次 仍未出現 |
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銅層 明顯分離/次 |
/ | / | / | / | / | / | / | / | |
| 某國產漿料 |
銅層 開始分離/次 |
60 | 60 | 58 | 60 | 60 | 60 | 59.3 | 60 |
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銅層 明顯分離/次 |
78 | / | / | / | / | / | / | / | |
基材氮化矽、銅厚0.3 mm、冷熱衝擊0-400℃，以最先出現銅層與陶瓷基材開始分離。
研究表明，功率器件失效的絕大部分原因與熱量沒有及時散出有關，陶瓷基板的熱學性能對於功率器件的可靠性十分關鍵。AMB基板的可靠性很大程度上取決於活性釺料成分、釺焊工藝、釺焊層組織結構等諸多關鍵因素。
由上表可知，我司漿料表現出良好的熱衝擊可靠性，優於2款對比漿料。
應用領域
目前，隨著電力電子技術的高速發展，高鐵上的大功率器件控制模組對IGBT模組封裝的關鍵材料——陶瓷覆銅板形成巨大需求，尤其是AMB基板逐漸成為主流應用。
AMB陶瓷覆銅板，已成為新一代半導體（SiC、GaN）和新型大功率電力電子器件的首選封裝材料，被廣泛應用於航太軍工、軌道牽引（如高鐵等）、輸變電網、全電船舶、電動汽車等需要大功率變流控制、且要求高可靠性的領域。同時，AMB陶瓷覆銅基板，也廣泛應用于超高功率LED、半導體雷射器、半導體製冷器、射頻微波器件等領域。
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| AMB的性能優勢 | AMB陶瓷銅板的應用領域 |
一方面，AMB基板具有較高的熱導率（>90W/mK），厚銅層（達800μm）還具有較高熱容量以及傳熱性。
因此，對於對高可靠性、散熱以及局部放電有要求的汽車、風力渦輪機、牽引系統和高壓直流傳動裝置等來說，AMB氮化矽基板可謂其首選的基板材料。
另一方面，活性金屬釺焊技術，可將非常厚的銅金屬（厚度可達0.8mm）焊接到相對較薄的氮化矽陶瓷上。
因此，載流能力較高，而且傳熱性也非常好。客戶可自訂產品佈局，這一點類似於PCB電路板。
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| 陶瓷覆銅板 | 陶瓷電路板 |
目前，隨著電力電子技術的高速發展，高鐵上的大功率器件控制模組對IGBT模組封裝的關鍵材料——陶瓷覆銅板形成巨大需求，尤其是AMB基板逐漸成為主流應用。
