(AMB Keramiskt substratProducerad avWintrustek)
Processen med Active Metal Brazing (AMB) är ett framsteg avDBCteknik. För att länka tillkeramiskt underlagmed metallskiktet reagerar en liten mängd aktiva element som Ti, Zr och Cr i fyllnadsmetallen med keramiken för att generera ett reaktionsskikt som kan vätas av den flytande tillsatsmetallen. AMB-substrat har en starkare bindning och är mer tillförlitlig eftersom det är baserat på den kemiska interaktionen mellan keramisk och aktiv metall vid hög temperatur.
AMB är det senaste framstegen inomkeramiska underlagoch ger förmågan att producera tung koppar med användning av antingenkiselnitrid (Si3N4) or aluminiumnitrid (AlN). Eftersom AMB använder en högtemperaturvakuumlödningsprocess för att löda ren koppar på keramik, används inte standardmetalliseringsförfarandet. Dessutom ger det ett mycket pålitligt underlag med distinkt värmeavledning.
Active Metal Braze Ceramic PCB-egenskaper inkluderar:
1. Enastående elfastigheter
I högfrekvensapplikationer kan keramiska substrat minska störningar och signalförluster på grund av deras låga dielektriska konstant och förlust.
2. Större värmeledningsförmåga
AMB keramiska PCB är lämpliga för högeffektapplikationer som kräver effektiv värmeavledning eftersom keramiska substrat har en avsevärt bättre värmeledningsförmåga än konventionella organiska substrat.
3. Ökad pålitlighet
Genom att skapa en solid och långvarig länk mellan metallskikten och det keramiska substratet, kan den aktiva metalllödningstekniken avsevärt öka PCB:s pålitlighet.
4. Ett starkare band
AMB keramiska PCB har en starkare bindning än andra keramer eftersom det är baserat på reaktionen mellan keramiska och aktiva komponenter vid hög temperatur.
5. Ekonomiskt
Det keramiska substratet får ett metalliseringsskikt från det aktiva metallskiktet, vilket kan förkorta PCB-produktionstider och lägre kostnader.
Nedan är några vanliga använda keramiska material för AMB:
1. AMB Alumina ceramiskt substrat
Al2O3-keramik är den mest prisvärda och allmänt tillgängliga. De har den mest utvecklade processen och är de mest prisvärda AMB-keramiska substraten. Deras exceptionella egenskaper inkluderar hög hållfasthet, hög hårdhet, motståndskraft mot korrosion, motståndskraft mot slitage, motståndskraft mot höga temperaturer och överlägsen isoleringsförmåga.
Emellertid används AMB-aluminiumoxidsubstrat mestadels i applikationer med låg effekttäthet och inga stränga tillförlitlighetskrav på grund av den låga värmeledningsförmågan och begränsade värmeavledningsförmågan hos aluminiumoxidkeramer.
2. AMB AlN keramiskt substrat
På grund av sin höga värmeledningsförmåga (teoretisk värmeledningsförmåga 319 W/(m·K)), låga dielektricitetskonstant, värmeutvidgningskoefficient som är jämförbar med enkristallkisel och goda elektriska isoleringsprestanda, är AlN-keramik ett bättre material för kretssubstratförpackning i mikroelektronikindustrin och BeO Al2O3-substrat.
För närvarande är högspännings- och högströmskrafthalvledare såsom höghastighetsjärnvägar, högspänningsomvandlare och DC-kraftöverföring de primära applikationerna för keramiska aluminiumnitridsubstrat (AMB-AlN) tillverkade av AMB-processen. Användningsområdet för AMB-AlN kopparbeklädda substrat är dock begränsat på grund av deras jämförelsevis dåliga mekaniska hållfasthet, vilket också påverkar deras hög- och lågtemperaturcykelslagslivslängd.
3. AMB Si3N4 keramiskt substrat
Det tjocka kopparskiktet (upp till 800 μm), hög värmekapacitet, stark värmeöverföring och hög värmeledningsförmåga (>90W/(m·K)) är alla egenskaper hos AMB Si3N4 keramiska substrat. Specifikt har den en större förmåga att transportera ström och bättre värmeöverföring när ett tjockare kopparskikt svetsas till en relativt tunn AMB Si3N4 keramik.
90W/(m·K)) är alla egenskaper hos AMB Si3N4 keramiska substrat. Specifikt har den en större förmåga att transportera ström och bättre värmeöverföring när ett tjockare kopparskikt svetsas till en relativt tunn AMB Si3N4 keramik.
