陶瓷電路板散熱、載流能力突出，廣泛應(yīng)用于大功率場(chǎng)景。陶瓷基板又稱陶瓷電路板，由陶瓷基片和布線金屬層兩部分組成。普通PCB 通常是由銅箔和基板粘合而成，而基板材質(zhì)大多數(shù)為玻璃纖維（FR-4），酚酸樹脂（FR-3）等材質(zhì)，粘合劑通常是酚醛、環(huán)氧等。在 PCB 加工過(guò)程中由于熱應(yīng)力、化學(xué)因素、生產(chǎn)工藝不當(dāng)?shù)仍?，或設(shè)計(jì)過(guò)程中由于兩面鋪銅不對(duì)稱，很容易導(dǎo)致PCB 板發(fā)生不同程度的翹曲。

根據(jù)材料分類，國(guó)內(nèi)常用陶瓷基板材質(zhì)主要為 Al2O3、AlN 和Si3N4：

1）氧化鋁（Al2O3）最常用。因?yàn)樵跈C(jī)械、熱、電性能上相對(duì)于大多數(shù)其他氧化物陶瓷，強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性高，且原料來(lái)源豐富，適用于各種各樣的技術(shù)制造以及不同的形狀。

2）氮化鋁（AlN）導(dǎo)熱率較高。氮化鋁陶瓷是以氮化鋁粉體為主晶相的陶瓷。相比于氧化鋁陶瓷基板，絕緣電阻、絕緣耐壓更高，介電常數(shù)更低。其熱導(dǎo)率是Al2O3 的 7-10 倍，熱膨脹系數(shù)（CTE）與硅片近似匹配。

3）氮化硅（Si3N4）可靠性優(yōu)秀。氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(shù)（2.4ppm/K）較小，與硅芯片（4ppm/K）接近。氮化硅基板具有較高的熱導(dǎo)率、抗彎強(qiáng)度大，其機(jī)械性能具有優(yōu)異的耐高溫性能、散熱特性和超高的功率密度。此外，載流能力較高，而且傳熱性也非常好。

根據(jù)封裝結(jié)構(gòu)和應(yīng)用要求，陶瓷基板可分為平面陶瓷基板和三維陶瓷基板兩大類。再根據(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（Active Metal Brazing，活性金屬釬焊）工藝技術(shù)是DBC（Direct Bond Copper，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。活性焊料通過(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。

AMB基板制備技術(shù)是DBC基板工藝的改進(jìn)(DBC基板制備中銅箔與陶瓷在高溫下直接鍵合，而AMB基板采用活性焊料實(shí)現(xiàn)銅箔與陶瓷基片間鍵合)，通過(guò)選用活性焊料可降低鍵合溫度(低于800°C)，進(jìn)而降低陶瓷基板內(nèi)部熱應(yīng)力。

目前國(guó)內(nèi)的IGBT模塊大部分還是采用DBC工藝，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)，目前該技術(shù)不僅在汽車領(lǐng)域，還在航天、軌道交通、工業(yè)電網(wǎng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

AMB 氮化硅基板是第三代 SiC 半導(dǎo)體功率器件首選

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。因此，對(duì)于對(duì)高可靠性、散熱以及局部放電有要求的汽車、風(fēng)力渦輪機(jī)、牽引系統(tǒng)和高壓直流傳動(dòng)裝置等來(lái)說(shuō)，AMB 氮化硅基板是首選的基板材料。

另一方面，AMB 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。此外，氮化硅陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)與第 3 代半導(dǎo)體襯底SiC 晶體接近，使其能夠與 SiC 晶體材料匹配更穩(wěn)定。