AMB覆铜陶瓷基板在高功率电子产品的可靠性！
发布日期：2023-01-11 18:01 浏览次数：
近年来，对大功率电子产品的需求呈指数级增长。如今，随着电动/混合动力汽车的快速增长，我们可以看到需要更多的电子和电源模块来满足需求。然而，电动汽车/混合动力汽车并不是推动这一增长需求的应用。主要应用如铁路牵引、风力涡轮机、光伏逆变器、电机驱动等也在推动需求增长。
在高电压和高电流密度下运行，必须满足高温和恶劣条件。高可靠功率模块的关键部件之一是极其可靠的金属陶瓷基板。用于这些应用的基材在电、热、绝缘和运行过程中必须具有机械性能。要有一个可靠的系统，需要一个兼容的连接和组装材料，比如焊膏、烧结膏和电线按钮。
DBA，AMB覆铜陶瓷基板以及厚膜功率模块基板的高温热循环性能，评估了一系列功率模块基板候选材料的可靠性和性能，峰值工作温度为350℃高温功率模块。陶瓷基板包括市场上销售的铝DBC/DBA和AMB覆铜陶瓷基板、银厚膜印刷等效基板变形，由浆料和陶瓷片制成。
结果和失效分析表明，高温性能（热循环寿命）首先取决于金属的初始延展性和加工硬化性，然后取决于陶瓷材料的断裂韧性。最后，虽然厚膜基材的剥离强度是所有实验基材中最低的，但发现了热循环性能和Si3N4铜AMB覆铜陶瓷基板大致相同，我们将其归因于厚膜的多孔性能。当前，循环寿命与印刷厚膜厚度（高370微米）的关系正在进行中。
氧化铝金属陶瓷基板，如直接铜键合基板，通常用于制造功率模块。尽管这个解决方案比较便宜，但是它并不总是最适合某些应用，特别是大功率模块。宽带间隙半导体的所有功率都很难用于基于氧化铝的陶瓷基板，这样就需要高质量的基板。
近年来，基于氮化硅的金属陶瓷基板已经用于电力模块的组装。其优异的机械性能，如弯曲强度、断裂韧性和导热性，使氮化硅成为一种吸引人的解决方案，也适用于高功率密度、高可靠性的模块基础。目前活性金属钎焊用于氮化硅陶瓷基板，该技术采用银钛钎焊膏，促进了金属和复杂的加工步骤，AMB覆铜陶瓷基板的价格使其成为更加昂贵的选择。
