Керамическая PCB - Керамическая печатная плата AMB

AMB ceramic PCB (активная металлическая пайка) - это процесс плотной пайки медной фольги и керамических листов с использованием металлических припоев, содержащих небольшое количество активных элементов. Небольшое количество активных элементов, добавляемых в материал для пайки AMB, обладает высокой активностью, что может улучшить смачиваемость материала для пайки керамики после расплавления, позволяя добиться хорошей сварки керамической поверхности с металлами без необходимости металлизации.

Подложки AMB с медным покрытием на керамических поверхностях, нанесенным пайкой, обладают более высокой прочностью склеивания и большей надежностью по сравнению с керамическими печатными платами DBC. Керамика в печатной плате AMB ceramic, как правило, представляет собой керамику Si3N4 и AlN, а их теплопроводность (Si3N4 AMB>80 Вт/м ·К, AlN AMB>170 Вт/м ·К) намного выше, чем у Al2O3 DBC (24 Вт/м ·К). Кроме того, Si3N4 AMB также обладает превосходной механической прочностью.

Стремительное развитие новых энергетических транспортных средств также привело к быстрому росту спроса на автомобильные силовые модули. В то же время силовые устройства из SiC постепенно совершенствуются и начинают широко применяться, что также способствует постоянному повышению удельной мощности силовых модулей. Поэтому к характеристикам рассеивания тепла, механической прочности и надежности упаковочных материалов предъявляются повышенные требования. Керамическая печатная плата AMB, особенно Si3N4 AMB, очень хорошо соответствует требованиям, предъявляемым к автомобильным силовым модулям SiC.

Керамическая печатная плата AMB разработана на основе технологии DBC. При высокой температуре (около 800 ℃) припой AgCu, содержащий активные элементы Ti и Zr, смачивается и вступает в реакцию на границе раздела керамики и металлов, тем самым обеспечивая гетерогенное соединение между керамикой и металлами.

Благодаря высокой теплопроводности (>90 Вт/мК) подложки из нитрида кремния AMB очень толстая металлическая медь (толщиной до 0,8 мм) может быть напаяна на относительно тонкую керамику из нитрида кремния, что обеспечивает высокую пропускную способность по току. А коэффициент теплового расширения керамической подложки из нитрида кремния близок к коэффициенту теплового расширения полупроводниковой подложки из кристалла SiC третьего поколения, что делает ее более стабильной в сочетании с материалами из кристаллов SiC. Поэтому он стал предпочтительным материалом для полупроводниковой теплопроводящей подложки SiC, особенно незаменимой в современных автомобилях с напряжением выше 800 В.

Технология AMB позволила добиться наложения керамики из нитрида алюминия и нитрида кремния на медные листы. По сравнению с керамическими вкладышами DBC, она обладает лучшей теплопроводностью, адгезией к медному слою, надежностью и т.д., что может значительно повысить надежность керамических вкладышей. Он больше подходит для сценариев применения с высокой мощностью и высоким током и постепенно стал основным типом печатных плат для рассеивания тепла IGBT-модулей среднего и высокого класса, широко используемых в автомобилестроении, аэрокосмической промышленности, железнодорожном транспорте, промышленных электросетях и т.д.

Керамическая печатная плата AMB

По сравнению с традиционными керамическими печатными платами, керамические печатные платы AMB основаны на химических реакциях между керамикой и паяльной пастой из активного металла при высоких температурах, что обеспечивает более высокую прочность соединения и надежность. Они идеально подходят для соединителей или сценариев с высокими требованиями к токопроводимости и теплоотдаче. Керамическая печатная плата AMB особенно востребована в силовой электронике и мощных электронных модулях со строгими требованиями к производительности, таких как новые энергетические транспортные средства, железнодорожный транспорт, ветроэнергетика, фотоэлектрика и связь 5G.