覆銅陶瓷基板兼具出色的導電性能和絕緣性能,以及較高的機械強度和與芯片相匹配的熱膨脹系數,是電力電子領域封裝功率器件的重要材料。活性金屬釬焊(Active Metal Brazing,AMB)工藝是陶瓷覆銅板金屬化的重要生產工藝之一,尤其適用于高可靠性領域常用的氮化物陶瓷AlN、Si3N4,利用活性釬料將陶瓷板和金屬銅箔釬焊在一起,結合可靠性明顯優于其他金屬化工藝,適用于高功率IGBT和SiC功率器件封裝。

AMB陶瓷覆銅板的核心則是活性金屬釬焊漿料及其互聯工藝,對可靠性影響較大,很大程度取決于活性釬焊漿料的成分、釬焊工藝、釬焊層組織結構、反應層厚度等諸多關鍵因素。今天我們一起來了解一下AMB陶瓷覆銅板用活性釬料及其供應商。艾邦建有陶瓷基板產業群,歡迎產業鏈上下游企業加入。
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一、AMB用活性釬料介紹
AMB工藝是DBC工藝技術的進一步發展,它是利用釬料中含有的少量活性元素Ti、Zr與陶瓷反應生成能被液態釬料潤濕的反應層,從而實現陶瓷與金屬接合的一種方法。適用于AMB工藝的釬焊合金包括:
AgCuTi是一種常用的AMB釬焊合金,熔點通常在780-800℃之間,具體取決于確切成分。

另一種常見的AMB釬焊合金是AgCuInTi,其熔點通常在620-720℃之間。加入銦可降低釬料熔點及相應的釬焊溫度,改善釬料流動性和提高活性元素的活度,可較大幅度提高接頭強度。
熔點在745~780℃左右,通過添加 Sn,使添加到焊接材料中的鈦微細分散,可制成焊片,Sn的加入可降低釬料合金的熔點。
AMB結合強度是決定接頭整體可靠性和耐久性的關鍵參數。活性釬料中最常用的活性元素是Ti ,Ti 的加入使得釬料與氮、氧、碳等的結合力更強,可以直接用來釬焊金剛石、陶瓷等非金屬。Ti 含量的控制是制備AgCuTi 活性釬料的關鍵因素之一,主要系 Ti 含量的增加能夠帶來釬料活性的增加,但同時會帶來更多脆性金屬間化合物的生成從而使釬焊效果下降,且鈦是一種在高溫下非常活潑的金屬,極容易氧化,制備成分均勻的銀銅鈦合金鑄錠及粒度超細的合金粉存在較大技術難度。
銀銅鈦活性釬料是一種常用的活性釬料,有銀銅鈦合金焊片和銀銅鈦活性焊膏兩種,但由于鈦的氧化、偏析和合金加工脆性等問題,銀銅鈦合金焊片的制備難度較大,成本很高,因此生產中多采用銀銅鈦活性焊膏。
二、AMB活性焊料供應商

浙江亞通新材料股份有限公司是世界500強企業杭州鋼鐵集團有限公司設立的國有控股、多元投資的高新技術企業,位于杭州市西湖區紫金港科技城,專業從事高、中、低溫全系列釬焊材料和金屬粉體的研發、生產和銷售,是國內焊接材料行業的核心企業之一,多項國家標準的主要起草單位,省隱形冠軍企業。擁有國家地方聯合工程研究中心、浙江省重點企業研究院、浙江省重點實驗室等平臺,并通過了國際質量管理、環境管理、職業健康安全管理等體系認證。

亞通新材開發了AgCuTi、AgCuInTi、AgCuSnTi系列活性合金釬料。產品具有成分均勻、純凈度高、氧含量低等特點。AMB活性釬料產品目前已成功為功率半導體客戶批量化供應。
官網:https://www.asia-general.com

無錫帝科電子材料股份有限公司(300842.SZ)成立于2010年,總部位于中國無錫?·?宜興,在上海、無錫、宜興設有研發與創新中心。帝科股份旗下湃泰PacTite?半導體電子業務針對性開發了適用于Al2O3、AlN、Si3N4、SiC等基材的PacTite? DK1200系列專用釬焊漿料,具有極低的空洞率和更高的可靠性,實現了對進口漿料的國產化替代。

大連海外華昇電子科技有限公司于2016年4月在大連高新區成立,注冊資本7009萬元,是一家專業從事高精度、微米/納米級電子漿料研發、生產和銷售的高新技術企業。
官網資料顯示,海外華昇開發有活性金屬釬焊(AMB)漿料:
該系列漿料具有制備工藝簡單、印刷特性優良、與陶瓷潤濕性良好以及焊接后空洞率低、結合強度高、耐冷熱沖擊性能優的特點,且具有良好的品質可靠度。
官網:http://www.huashengchn.com

日本Tokyo Braze公司自 1970?年成立以來,持續為各行各業提供釬焊合金、釬焊設備和釬焊技術,提供AgCuTi、AgCuInTi、AgCuSnTi系列活性合金釬料,可用于陶瓷覆銅板焊接。
官網:https://www.tokyobraze.co.jp/

田中貴金屬集團自1885 年創業以來,營業范圍以貴金屬為中心,并以此展開廣泛活動。田中貴金屬可提供活性金屬焊接材料以及銅材料與活性金屬焊接材料復合而成的材料,可用于功率器件用陶瓷電路板及散熱器等散熱部件。
田中貴金屬推出銀銅錫鈦合金活性金屬焊接材料TKC-661,除了氧化鋁等氧化物陶瓷,氮化硅和碳等也可以焊接,由于錫鈦化合物細微分散,可進行薄板的制造及供應。
官網:https://www.tanaka.com.cn

意大利 LINBRAZE 公司是一家金屬粉末和釬焊焊膏領導生產商,從1987年開始專注于金屬領域的生產,生產特殊的高質量的金屬合金粉末和焊膏,產品包括銀和銀合金,銅和銅合金(包括純銅粉、青銅粉、銅磷粉),鎳基合金等,并根據市場和客戶需要不斷研發和生產新的粉末和焊膏。?
在 AMB 應用方面,LINBRAZE 公司有真空焊的活性焊料,包括粉末和絲印用的焊膏,可以根據客戶要求調整金屬配方,對于不同的溫度和強度等不同要求通過合金配方來滿足。在歐洲已經有包括ABB等客戶使用其粉末和絲印焊膏。
佛山林比焊接技術有限公司是 LINBRAZE 公司中國授權獨家代理,在釬焊應用方面有超過20年的經驗,能為客戶提供最新的技術服務和支持。
官網:https://www.linbraze.com/
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推薦活動:【邀請函】第二屆功率半導體IGBT/SiC產業論壇(11月8日·深圳)
The 2nd IGBT/SiC Power Semiconductor Devices Industry Forum
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