(Substrat céramique AMBProduit parWintrustek)
Le processus de brasage actif des métaux (AMB) est une avancée deDBCtechnologie. Afin de relier lesubstrat en céramiqueavec la couche métallique, une petite quantité d'éléments actifs comme Ti, Zr et Cr dans le métal d'apport réagissent avec la céramique pour générer une couche de réaction qui peut être mouillée par le métal d'apport liquide. Le substrat AMB a une liaison plus forte et est plus fiable car il est basé sur l'interaction chimique de la céramique et du métal actif à haute température.
AMB est l’avancée la plus récente ensubstrats en céramiqueet offre la capacité de produire du cuivre lourd en utilisant soitnitrure de silicium (Si3N4) or nitrure d'aluminium (AlN). Étant donné qu'AMB utilise un processus de brasage sous vide à haute température pour braser du cuivre pur sur de la céramique, la procédure de métallisation standard n'est pas utilisée. De plus, il constitue un substrat très fiable avec une dissipation thermique distinctive.
Les caractéristiques du PCB en céramique Active Metal Braze incluent :
1. Électrique exceptionnelpropriétés
Dans les applications haute fréquence, les substrats céramiques peuvent réduire les interférences et la perte de signal en raison de leur faible constante diélectrique et de leur faible perte.
2. Une plus grande conductivité thermique
Les PCB en céramique AMB conviennent aux applications haute puissance qui exigent une dissipation thermique efficace, car les substrats céramiques ont une conductivité thermique nettement meilleure que les substrats organiques conventionnels.
3. Fiabilité accrue
En créant un lien solide et durable entre les couches métalliques et le substrat céramique, la technique de brasage par métal actif peut augmenter considérablement la fiabilité du PCB.
4. Un lien plus fort
Le PCB en céramique AMB a une liaison plus forte que les autres céramiques car il est basé sur la réaction de la céramique et des composants actifs à haute température.
5. Économique
Le substrat céramique reçoit une couche de métallisation de la couche métallique active, ce qui peut raccourcir les temps de production de PCB et réduire les coûts.
Vous trouverez ci-dessous quelques matériaux céramiques couramment utilisés pour l’AMB :
1. AMB AlUmina Csubstrat en céramique
Les céramiques Al2O3 sont les plus abordables et les plus accessibles. Ils disposent du procédé le plus développé et constituent les substrats céramiques AMB les plus abordables. Leurs qualités exceptionnelles comprennent une résistance élevée, une dureté élevée, une résistance à la corrosion, une résistance à l’usure, une résilience aux températures élevées et des performances isolantes supérieures.
Cependant, les substrats d'alumine AMB sont principalement utilisés dans des applications à faible densité de puissance et sans exigences strictes de fiabilité en raison de la faible conductivité thermique et de la capacité de dissipation thermique limitée des céramiques d'alumine.
2. Substrat céramique AMB AlN
En raison de sa conductivité thermique élevée (conductivité thermique théorique 319 W/(m·K)), de sa faible constante diélectrique, de son coefficient de dilatation thermique comparable à celui du silicium monocristallin et de ses bonnes performances d'isolation électrique, la céramique AlN est un meilleur matériau pour l'emballage des substrats de circuits dans l'industrie microélectronique que les matériaux de substrat Al2O3 et BeO traditionnels.
Actuellement, les semi-conducteurs de puissance haute tension et courant élevé tels que les rails à grande vitesse, les convertisseurs haute tension et la transmission de puissance CC sont les principales applications des substrats céramiques de nitrure d'aluminium (AMB-AlN) fabriqués par le procédé AMB. Cependant, la gamme d'applications des substrats cuivrés AMB-AlN est limitée en raison de leur résistance mécanique relativement faible, qui affecte également leur durée de vie aux chocs à haute et basse température.
3. Substrat céramique AMB Si3N4
L'épaisse couche de cuivre (jusqu'à 800 μm), la capacité thermique élevée, le fort transfert de chaleur et la conductivité thermique élevée (>90 W/(m·K)) sont toutes des caractéristiques des substrats céramiques AMB Si3N4. Plus précisément, il a une plus grande capacité à transporter le courant et un meilleur transfert de chaleur lorsqu'une couche de cuivre plus épaisse est soudée à une céramique AMB Si3N4 relativement fine.
90 W/(m·K)) sont toutes des caractéristiques des substrats céramiques AMB Si3N4. Plus précisément, il a une plus grande capacité à transporter le courant et un meilleur transfert de chaleur lorsqu'une couche de cuivre plus épaisse est soudée à une céramique AMB Si3N4 relativement fine.
