hdy 发表于 2025-7-9 22:55

AMB陶瓷基板新突破:告别“银”影,性能依旧强悍?

在追求更高功率密度、更可靠性能的电子封装领域,AMB(活性金属钎焊)陶瓷基板一直是高端应用的核心载体。然而,传统AMB工艺中不可或缺的“银”元素,是否已成为一个甜蜜的负担?近期,一种采用铜基、无银活性焊料的新型AMB陶瓷基板进入视野,它带来了哪些改变?我们一探究竟。最近,我们接触到一家在AMB工艺上持续创新的厂商——江苏瀚思瑞半导体科技有限公司,他们推出了一款采用全新铜基、无银活性焊料制造的AMB陶瓷基板。这引发了我们的浓厚兴趣——在银基焊料占据主流多年的背景下,“无银”意味着什么?是噱头还是突破?
[*]痛点浮现:银迁移的隐忧与成本之困
众所周知,传统AMB陶瓷基板多采用银-铜-钛(Ag-Cu-Ti) 体系的焊料进行钎焊。银的加入确保了良好的润湿性和连接强度。然而,银元素的存在也带来了两大潜在挑战:银迁移风险: 在高温、高湿、直流偏压等严苛环境下,银离子可能发生迁移,在绝缘层表面形成导电枝晶,轻则影响绝缘性能,重则引发短路失效,威胁整个模块的长期可靠性。这对于追求“零缺陷”和超长寿命的应用场景(如新能源汽车、轨道交通、航空航天等)来说,无疑是一个需要高度警惕的风险点。成本压力:银作为贵金属,价格波动较大,其成本在AMB基板原材料中占比显著。在降本增效的大趋势下,寻找性能相当但成本更优的替代方案,是产业链的共同诉求。
[*]无银方案:性能匹配,痛点消除?
该厂商推出的无银焊料AMB基板,核心在于用创新的铜基活性焊料体系完全替代了传统含银焊料。为了验证其可行性,厂商进行了系统性的对比测试,涵盖了关键性能指标:介电强度 & 耐压测试:测试结果显示,无银焊料AMB基板在介电强度和耐压能力上,与传统含银焊料基板表现相当,均能满足严苛的绝缘要求。绝缘电阻:在高温高湿等加速老化测试后,无银基板的绝缘电阻保持稳定,未观察到因银迁移导致的劣化现象,从根源上消除了这一隐患。冷热冲击 :模拟极端温度循环的冷热冲击测试(-55℃至150℃,30min/循环)是检验基板抗热疲劳能力的“试金石”。无银AMB基板经过2000次的冷热循环表现出色,未出现分层、开裂等失效现象,证明了其优异的抗热震性能和长期可靠性。
剥离强度:对陶瓷层与铜层之间的剥离强度测试表明,无银焊料形成的连接强度与传统含银焊料处于同一水平,确保了机械连接的可靠性。热导率:对于功率模块散热至关重要的核心指标。由于银的热导率为 420 W/(m·K)左右 ,而铜的热导 390-400W/(m·K)左右,无银焊料AMB基板的热导率与传统含银焊料基板相当,意味着在保持或提升散热效率方面,无银方案不会有太多妥协。
[*]核心优势:不止于“无银”
综合测试数据和厂商的阐述,这款无银AMB陶瓷基板的核心价值点在于:银迁移风险消除: 从材料源头杜绝了因银离子迁移导致的潜在失效,为高可靠性、长寿命应用提供了更安心的选择。降本潜力显著: 由于剔除了贵金属银,原材料成本大幅降低,为下游客户提供了更具性价比的高性能基板方案。性能不打折: 在关键的电气性能(绝缘、耐压)、机械性能(结合强度)和热可靠性(抗热冲击)方面,经过严格测试,其表现与传统含银AMB基板相当,实现了性能的匹配。

[*]行业视角:值得关注的演进方向
我们认为,这种无银焊料AMB技术的出现,并非简单的材料替换,而是针对行业痛点(银迁移、成本)的一次有价值的探索和实践。它证明了:在保证关键性能的前提下,无银化是可行的技术路径。成本优化与可靠性提升可以并行不悖。当然,任何新技术都需要经过更广泛的市场应用和长期可靠性验证。但其展现出的潜力,无疑为功率半导体封装、新能源汽车电驱、工业变频器等高端应用领域,提供了一个值得关注和评估的新选项。
[*]一睹真容
为了让大家更直观地了解这款产品,厂商提供了高清的产品照片。据悉,江苏瀚瑞思HEXCERA创新推出的新一代高性能AMB覆铜陶瓷基板HEXCERA®Ecore系列(Economic:革新无银钎焊工艺、极限降本来突破高端基板成本瓶颈,Core:聚焦AMB结构核心钎焊层,以无银化重构铜-陶界面基础来平衡性能与成本),陶瓷基片采用氮化硅(Si₃N₄)材料,导热系数突破110W/(m·K),为功率电子模块提供卓越的散热解决方案,为电动汽车、光伏逆变器和工业电源等高温高功率应用场景设计,具有优异的抗热震性和机械强度,可显著提升器件可靠性和功率密度。目前产品已通过严格测试验证,开放小批量送样服务,行业伙伴联系获取技术资料和样品支持。
[*]结语
陶瓷基板技术的进步,始终围绕着更高性能、更高可靠性和更优成本的目标。无银焊料AMB基板的出现,为解决“银”带来的困扰提供了新思路。它是否能在您的下一个设计中发挥作用?我们期待看到它在实际应用中的表现。




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