陶瓷和銅的“結(jié)晶”

陶瓷和金屬往往給人特性相反的印象——廣義上，陶瓷屬于“無機(jī)非金屬材料”，更加從側(cè)面印證了它們的大相徑庭。                          

                        散熱快、絕緣、高硬度                                                                                      高導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性

    但是材料科學(xué)家們并不想放棄各自的巨大優(yōu)勢(shì)，反而開發(fā)了陶瓷金屬化的工藝，這對(duì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合“夢(mèng)幻組合”正在半導(dǎo)體封裝基板上大放異彩。

    如果芯片是尖端科技的“指揮官”，那圍繞著芯片的封裝材料就像鋼鐵俠的戰(zhàn)衣——一邊保護(hù)“指揮官”免受傷害，一邊最大限度發(fā)揮其專長(zhǎng)。其中，封裝基板用于承載芯片，起著將芯片與母板連結(jié)的關(guān)鍵作用。

    陶瓷“恪盡職守”，以高導(dǎo)熱、耐高溫、較低的熱膨脹系數(shù)、高強(qiáng)度、耐腐蝕以及高絕緣、抗輻射等優(yōu)勢(shì)，使芯片獲得更堅(jiān)實(shí)的保護(hù)和更優(yōu)的熱管理；金屬則需要“肩負(fù)連結(jié)任務(wù)”，薄薄一層覆在陶瓷表面上，使其導(dǎo)電，再利用金屬引線等的焊接實(shí)現(xiàn)與母板的結(jié)合：陶瓷和金屬能有多“親密”，直接關(guān)系到密封效果。

      “索性硬上”是方法之一，直接銅鍵合（Direct Copper Bonding - DCB）法將純銅直接熔焊至氧化鋁上，工序簡(jiǎn)單，從而成本友好，早在上世紀(jì)六七十年代就獲得關(guān)注，迄今仍得到廣泛應(yīng)用。

       但在5G、智能物聯(lián)、新能源、電動(dòng)汽車等蓬勃發(fā)展的今天，半導(dǎo)體芯片功率不斷提升，輕量化、高集成化的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，也對(duì)封裝提出了更嚴(yán)苛的要求。

        活性金屬釬焊（Active Metal Brazed - AMB）技術(shù)發(fā)展于DCB的基礎(chǔ)上，以性能大幅提升的氮化硅陶瓷替代氧化鋁，更在陶瓷和純銅之間增加活性金屬釬料，采用高溫真空釬焊，需要額外的絲印工藝和蝕刻工藝。但AMB陶瓷基板的優(yōu)勢(shì)也更加明顯，它不僅具有更高的熱導(dǎo)率、更好的銅層結(jié)合力，還實(shí)現(xiàn)熱阻更小、可靠性更高，也讓其成為電動(dòng)汽車、軌道交通、光伏逆變、風(fēng)力發(fā)電、智能電網(wǎng)等大功率、大電流器件的不二選擇。

    展至電子擁有豐富的DCB和AMB經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而持續(xù)精進(jìn)，在材料和工藝上實(shí)現(xiàn)雙重創(chuàng)新，研發(fā)出極大限度的提高可靠性和成本效益的新產(chǎn)品活性金屬釬焊（AMB）氮化硅基板。