轉(zhuǎn)自：廣州先進(jìn)陶瓷展；作者：CAC2023

IGBT陶瓷襯板屬于新的工藝技術(shù)，其中AMB工藝技術(shù)的陶瓷襯板也逐步應(yīng)用于新能源汽車的IGBT模塊上。IGBT散熱對(duì)于功率模塊的性能是非常重要的，目前國(guó)內(nèi)的IGBT模塊大部分還是采用DBC工藝，但隨著工作電壓、性能要求的不斷提升，AMB工藝技術(shù)的陶瓷基板能更好地解決上述痛點(diǎn)。

AMB陶瓷基板在IGBT中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

按照基板材料劃分主要為氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)和氮化硅(Si3N4)。根據(jù)實(shí)現(xiàn)陶瓷基板覆銅后再刻蝕的不同工藝，當(dāng)前較普遍的陶瓷散熱基板分為HTCC、LTCC、DBC、DPC、AMB等。AMB工藝因可靠性更優(yōu)，逐漸成為主流應(yīng)用。其中Al2O3陶瓷基板主要采用DBC工藝，AlN陶瓷基板主要采用DBC和AMB工藝，Si3N4陶瓷基板更多采用AMB工藝。

AMB（活性金屬釬焊）工藝技術(shù)是DBC（直接覆銅）工藝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。AMB陶瓷基板利用含少量活性元素的活性金屬焊料實(shí)現(xiàn)銅箔與陶瓷基片間的焊接?；钚院噶贤ㄟ^(guò)在普通金屬焊料中添加Ti、Zr、Hf、V、Nb或Ta等稀土元素制備，由于稀土元素具有高活性，可提高焊料熔化后對(duì)陶瓷的潤(rùn)濕性，使陶瓷表面無(wú)需金屬化就可與金屬實(shí)現(xiàn)焊接。

目前IGBT封裝主要采用DBC陶瓷基板，原因在于DBC具有金屬層厚度大（一般為100~600um），具有載流大、耐高溫性能好及可靠性高的特點(diǎn)，結(jié)合強(qiáng)度高(熱沖擊性好)等特點(diǎn)。但是，DBC陶瓷基板在高溫服役過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)殂~和陶瓷之間的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致銅層從陶瓷表面剝離，因此傳統(tǒng)的DBC陶瓷基板已經(jīng)難以滿足高溫、大功率、高散熱、高可靠性的封裝要求。

相比之下，AMB技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氮化鋁和氮化硅陶瓷與銅片的覆接，相比DBC襯板有更優(yōu)的熱導(dǎo)率/銅層結(jié)合力/可靠性等，可大幅提高陶瓷基板可靠性，更適合大功率大電流的應(yīng)用場(chǎng)景，逐步成為中高端IGBT模塊散熱電路板主要應(yīng)用類型，在汽車領(lǐng)域，還在航天、軌道交通、工業(yè)電網(wǎng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。據(jù)資料顯示，意法半導(dǎo)體，比亞迪半導(dǎo)以及時(shí)代電氣都確定了AMB氮化硅基板上車的技術(shù)路線。

選用AMB-SiN陶瓷基板的優(yōu)勢(shì)在于：高熱導(dǎo)率、高載流能力以及低熱膨脹系數(shù)，其性能優(yōu)越有望成為IGBT和SiC功率器件基板應(yīng)用新趨勢(shì)。

AMB陶瓷基板市場(chǎng)發(fā)展

隨著SiCMOS開(kāi)始供應(yīng)主驅(qū)逆變器，由于逆變器所需SiCMOS面積變大，對(duì)于陶瓷襯板的產(chǎn)能消耗量快速增長(zhǎng)。碳化硅車型滲透率預(yù)計(jì)2024年快速提升，新能源汽車領(lǐng)域成為AMB陶瓷基板最大需求領(lǐng)域：全球碳化硅模塊用量最多的是特斯拉，Model3開(kāi)始全系標(biāo)配碳化硅MOSFET模塊替代IGBT作為逆變器功率器件，碳化硅模塊都必須采用AMB-氮化硅的陶瓷封裝材料。

AMB陶瓷襯板在IGBT里面成本占比15-20%，假設(shè)50%滲透率下，預(yù)計(jì)2025年全球1000億IGBT/SIC市場(chǎng)對(duì)應(yīng)100億+的AMB陶瓷基板市場(chǎng)空間。IHS預(yù)計(jì)SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望2027年達(dá)到100億美元，SiCMOSFET使用基本都是AMB襯板，AMB襯板有望隨著SiCMOS規(guī)模化而放量。

AMB陶瓷基板憑借優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和抗彎強(qiáng)度，目前已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域大功率IGBT模塊封裝中開(kāi)始使用，例如電網(wǎng)領(lǐng)域和動(dòng)車領(lǐng)域。此外，以Si基為主的IGBT模塊在具有高導(dǎo)熱性、高可靠性、高功率等要求、對(duì)成本不敏感的軌道交通、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)領(lǐng)域正逐漸采用AMB陶瓷襯板替代原有的DBC陶瓷襯板。如果考慮到新能源汽車領(lǐng)域放量，疊加工業(yè)、軍工和光伏領(lǐng)域需求持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2027年全球AMB基板需求將達(dá)到90億元左右。

免責(zé)申明：本文內(nèi)容轉(zhuǎn)自：廣州先進(jìn)陶瓷展；作者：CAC2023。文字、素材、圖片版權(quán)等內(nèi)容屬于原作者，本站轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅供大家分享學(xué)習(xí)。如果侵害了原著作人的合法權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系，我們會(huì)安排刪除相關(guān)內(nèi)容。本文內(nèi)容為原作者觀點(diǎn)，并不代表我們贊同其觀點(diǎn)和（或）對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。

AMB、AMB載板、活性釬焊、活性金屬釬焊、陶瓷覆銅板、陶瓷基板、DBC、高可靠性基板、SiC芯片載板、AMB陶瓷基板、AMB陶瓷覆銅板、DBC基板、DBC陶瓷基板、芯片載板、IC載板、碳化硅IC載板、碳化硅載板、半導(dǎo)體碳化硅IC載板、第三代功率半導(dǎo)體碳化硅IC載板、第三代功率半導(dǎo)體載板、第三代功率半導(dǎo)體基板、銀銅鈦焊膏、銀銅鈦焊片、AgCuTi活性焊膏、AgCuTi、厚銅陶瓷基板、雙面厚銅陶瓷板、銀焊膏、銀膠、銀漿、燒結(jié)銀、低溫銀膠、銀燒結(jié)、納米銀錫膏、納米銀、納米銀膏、錫銻Sn90Sb10焊料片、錫銻焊片、Sn90Sb10 Solder Preforms

廣州先藝電子科技有限公司是先進(jìn)半導(dǎo)體連接材料制造商、電子封裝解決方案提供商，我們可根據(jù)客戶的要求定制專業(yè)配比的金、銀、銅、錫、銦等焊料合金，加工成預(yù)成形焊片，提供微電子封裝互連材料、微電子封裝互連器件和第三代功率半導(dǎo)體封裝材料系列產(chǎn)品，更多資訊請(qǐng)看85737.com.cn，或關(guān)注微信公眾號(hào)“先藝電子”。