● Al2O3 覆銅基板主要采用直接覆銅方法（Direct Bonded Copper，DBC）制備，其熱導率低，散熱能力有限，多用于功率密度不高且對可靠性沒有嚴格要求的領域。

● AlN 覆銅基板主要采用具有更高可靠性的活性金屬釬焊工藝（Active Metal Brazing，AMB），由于氮化鋁 AMB覆銅基板具有較高的散熱能力，從而適用于一些高功率、大電流的工作環境，但是由于機械強度相對較低，使得 AlN-AMB覆銅基板的高低溫循環沖擊壽命有限，限制了其應用范圍。

1、Si3N4-AMB基板的制備工藝

2、Si3N4-AMB界面空洞的形成原因

①焊片工藝所用的銀銅鈦焊片在制備過程中容易出現活性元素Ti的氧化、偏析問題，導致成材率極低，焊接接頭性能較差。

②對于焊膏工藝，在高真空中加熱時有大量有機物揮發，導致釬焊界面不致密，出現較多空洞，使得基板在服役過程中易出現高壓擊穿、誘發裂紋的問題。

①原料表面質量：焊接前陶瓷和無氧銅表面的劃痕、凹坑、氧化、有機污染的問題都會對焊料的潤濕鋪展造成負面影響，為釬焊界面帶來了潛在的空洞風險。

②焊料印刷質量：大面積焊膏印刷過程中，較易出現焊膏漏印、印刷不均勻的問題，焊料熔化后一旦沒有鋪展覆蓋這些漏印區域，就會直接導致空洞的形成。

③活性元素失活：AgCuTi焊膏中的活性元素Ti對氧十分敏感，高溫釬焊過程中，往往要求真空度優于10^-3Pa，若真空度無法滿足焊接要求導致Ti氧化失活，焊料無法潤濕Si3N4陶瓷表面，會造成大面積虛焊、漏焊等現象。

④焊膏揮發氣體：釬焊過程中，焊膏中揮發出的氣體會被助焊劑包裹形成氣泡，此外助焊劑中的有機酸和金屬氧化物反應也會產生氣泡，隨著反應的進行氣泡逐漸變大，排出的氣泡會在焊膏表面留下密密麻麻的氣孔，而未排出的氣泡同樣會隨著焊料熔化凝固的過程滯留在釬焊界面處，形成空洞。

3、降低Si3N4-AMB空洞率的措施

資料來源：

1.《銀銅鈦焊膏制備Si3N4陶瓷覆銅基板工藝》，李伸虎、吳懿平等；

2.《氮化硅覆銅基板活性釬焊研究進展》，李伸虎、吳懿平等；

3.《Si3N4覆銅基板的界面空洞控制技術》，張義政等；

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原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：近“0”空洞率！AMB-Si3N4基板的活性釬焊技術