AMB基板將成為大功率IGBT和第三代半導體模塊封裝核心需求

大功率IGBT和第三代半導體封裝基板是用DBC基板好呢還是用AMB基板好，AMB基板具有更好導熱性能的同時，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DBC基板還與散熱基板相連，最終把整個模塊的熱量散發(fā)出去；

二，AMB成為大功率IGBT和第三代半導體模組的新趨勢和核心原因。

       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率：一方面，AMB氮化硅基板具有較高的熱導率（>90W/mK），厚銅層（達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，可將非常厚的銅金屬（厚度可達0.8mm）焊接到相對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產品布局，這一點類似于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品的生命周期中失效；

2，從技術原理角度看：

技術原理：AMB技術是指，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濕并反應，從而實現(xiàn)陶瓷與金屬異質鍵合的一種工藝技術。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，在真空釬焊爐中進行高溫焊接，然后刻蝕出圖形制作電路，最后再對表面圖形進行化學鍍；

2，應用范圍不斷擴大

       應用范圍不斷擴大：AMB（活性金屬釬焊技術）是在DBC技術的基礎上發(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率、更好的銅層結合力，而且還有熱阻更小、可靠性更高等優(yōu)勢；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用；另外，在風能、光伏、電動汽車也開始得到越來越多的應用，而在第三代半導體中，針對SiC基/GaN基三代半導體器件高頻、高溫、大功率的應用需求，為實現(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)產業(yè)鏈調研，AMB技術也將應用于激光雷達等領域，應用范圍不斷逐漸擴大；

三，國外市場如火如荼，國內市場一片“藍海”

       1，AMB基板國外市場競爭情況：

       AMB高可靠技術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；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 ℃）達到5000 次，可承載大于300 A 的電流，已用于電動汽車、航空航天等領域；        另外上海申合熱磁，是日本FerroTec（富樂德）集團在上海的子公司，主要從事半導體熱電制冷材料、覆銅陶瓷基板、電力電子模塊、NC數(shù)控機床系列產品、半導體設備洗凈工程、單晶硅片加工生產等新型材料的開發(fā)研究和生產銷售的高科技公司。主導產品陶瓷覆銅基板（DBC）和溫差電致冷材料屬于上海市重點發(fā)展的新材料工業(yè)，其目前DBC基板營收已經超過5億，并且正在積極擁抱AMB基板，明年相當部分產能將會轉做AMB基板。

      2，AMB基板市場空間快速增長，據(jù)我們測算，不考慮激光雷達等其他領域，僅在IGBT和SIC領域來看，2018年斯達收入6.75億，采購4890萬的的DBC基板，2021年預計全球500億IGBT市場，合計需求接近40億的DBC基板；預計2025年全球1000億IGBT/SIC市場，國內500億。假設AMB滲透率達到50%，且價格假設是DBC的2倍（當前價格差數(shù)倍，考慮規(guī)模量產后價差縮?。?，則對應2025年全球和國內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，未來第三代半導體和大功率IGBT封裝對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，導熱性好、結合力強、熱循環(huán)性好、熱阻小、載流量大，穩(wěn)定性和可靠性強，歡迎咨詢。