AMB基板將成為大功率IGBT和第三代半導(dǎo)體模塊封裝核心需求

大功率IGBT和第三代半導(dǎo)體封裝基板是用DBC基板好呢還是用AMB基板好，AMB基板具有更好導(dǎo)熱性能的同時(shí)，熱循環(huán)非常好，熱阻小，可以成載更大電流和電壓等。未來amb陶瓷基板將成為大功率IGTB和第三代半導(dǎo)體模塊封裝基板的“香餑餑”。

一，目前DBC基板有用在電力電子模塊中

DBC（Direct Bonding Copper，直接覆銅法）基板在電力電子模塊技術(shù)中，主要是作為各種芯片(IGBT芯片、Diode芯片、電阻、SiC芯片等)的承載體，DBC基板通過表面覆銅層完成芯片部分連接極或者連接面的連接，功能近似于PCB板，同時(shí)DBC基板還與散熱基板相連，最終把整個(gè)模塊的熱量散發(fā)出去；

二，AMB成為大功率IGBT和第三代半導(dǎo)體模組的新趨勢(shì)和核心原因。

       1，從性能來看

優(yōu)異性能：以AMB SiN基板為例：

a.AMB氮化硅具有高的熱導(dǎo)率：一方面，AMB氮化硅基板具有較高的熱導(dǎo)率（>90W/mK），厚銅層（達(dá)800μm）還具有較高熱容量以及傳熱性；另一方面，活性金屬釬焊技術(shù)，可將非常厚的銅金屬（厚度可達(dá)0.8mm）焊接到相對(duì)較薄的氮化硅陶瓷上。因此，載流能力較高，而且傳熱性也非常好?？蛻艨勺远x產(chǎn)品布局，這一點(diǎn)類似于PCB電路板；

b.AMB氮化硅具有低熱膨脹系數(shù):氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(shù)（2.4 ppm/K）較小，與硅芯片（4 ppm/K）接近，具有良好的熱匹配性。因此，AMB氮化硅基板，非常適用于裸芯片的可靠封裝，封裝后的組件不容易在產(chǎn)品的生命周期中失效；

2，從技術(shù)原理角度看：

技術(shù)原理：AMB技術(shù)是指，在800℃左右的高溫下，含有活性元素Ti、Zr 的AgCu焊料在陶瓷和金屬的界面潤(rùn)濕并反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)陶瓷與金屬異質(zhì)鍵合的一種工藝技術(shù)。AMB陶瓷基板，一般是這樣制作的：首先通過絲網(wǎng)印刷法在陶瓷板材的表面涂覆上活性金屬焊料，再與無氧銅層裝夾，在真空釬焊爐中進(jìn)行高溫焊接，然后刻蝕出圖形制作電路，最后再對(duì)表面圖形進(jìn)行化學(xué)鍍；

2，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大

       應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大：AMB（活性金屬釬焊技術(shù)）是在DBC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，相比于傳統(tǒng)的DBC基板，采用AMB工藝制備的陶瓷基板，不僅具有更高的熱導(dǎo)率、更好的銅層結(jié)合力，而且還有熱阻更小、可靠性更高等優(yōu)勢(shì)；目前，高鐵上的大功率器件控制模塊中AMB基板逐漸成為主流應(yīng)用；另外，在風(fēng)能、光伏、電動(dòng)汽車也開始得到越來越多的應(yīng)用，而在第三代半導(dǎo)體中，針對(duì)SiC基/GaN基三代半導(dǎo)體器件高頻、高溫、大功率的應(yīng)用需求，為實(shí)現(xiàn)大功率電力電子器件高密度三維模塊化封裝，DBC基板無法滿足需求，AMB更是首選的模塊封裝材料；另外，據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研，AMB技術(shù)也將應(yīng)用于激光雷達(dá)等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍不斷逐漸擴(kuò)大；

三，國(guó)外市場(chǎng)如火如荼，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一片“藍(lán)?！?/span>

       1，AMB基板國(guó)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況：

       AMB高可靠技術(shù)仍主要掌握在日本廠商手中：由于該方法成本較高、合適的焊料較少、焊料對(duì)于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(shù)；例如，日本京瓷采用活性金屬焊接工藝制備出了氮化硅陶瓷覆銅基板，其耐溫度循環(huán)（-40~125 ℃）達(dá)到5000 次，可承載大于300 A 的電流，已用于電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域；        另外上海申合熱磁，是日本FerroTec（富樂德）集團(tuán)在上海的子公司，主要從事半導(dǎo)體熱電制冷材料、覆銅陶瓷基板、電力電子模塊、NC數(shù)控機(jī)床系列產(chǎn)品、半導(dǎo)體設(shè)備洗凈工程、單晶硅片加工生產(chǎn)等新型材料的開發(fā)研究和生產(chǎn)銷售的高科技公司。主導(dǎo)產(chǎn)品陶瓷覆銅基板（DBC）和溫差電致冷材料屬于上海市重點(diǎn)發(fā)展的新材料工業(yè)，其目前DBC基板營(yíng)收已經(jīng)超過5億，并且正在積極擁抱AMB基板，明年相當(dāng)部分產(chǎn)能將會(huì)轉(zhuǎn)做AMB基板。

      2，AMB基板市場(chǎng)空間快速增長(zhǎng)，據(jù)我們測(cè)算，不考慮激光雷達(dá)等其他領(lǐng)域，僅在IGBT和SIC領(lǐng)域來看，2018年斯達(dá)收入6.75億，采購(gòu)4890萬的的DBC基板，2021年預(yù)計(jì)全球500億IGBT市場(chǎng)，合計(jì)需求接近40億的DBC基板；預(yù)計(jì)2025年全球1000億IGBT/SIC市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)500億。假設(shè)AMB滲透率達(dá)到50%，且價(jià)格假設(shè)是DBC的2倍（當(dāng)前價(jià)格差數(shù)倍，考慮規(guī)模量產(chǎn)后價(jià)差縮小），則對(duì)應(yīng)2025年全球和國(guó)內(nèi)AMB基板分別為80億元、40億元。

     更多AMB陶瓷基板可以咨詢金瑞欣特種電路，未來第三代半導(dǎo)體和大功率IGBT封裝對(duì)AMB陶瓷基板需求大。金瑞欣在AMB陶瓷基板研發(fā)制作的道理上已經(jīng)很成熟，目前amb陶瓷基板以氮化鋁陶瓷基覆銅板和氮化硅陶瓷基覆銅板為主，導(dǎo)熱性好、結(jié)合力強(qiáng)、熱循環(huán)性好、熱阻小、載流量大，穩(wěn)定性和可靠性強(qiáng)，歡迎咨詢。