ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА AMB

Views
21 Feb 2025

Что такое AMB PCB?

Печатная плата AMB - это разновидность керамической печатной платы, ее полное название - керамическая печатная плата с активной металлической пайкой. Технология AMB - это усовершенствование технологии прямого соединения меди (DBC). Принцип его работы заключается в соединении керамики с металлами путем использования активных металлических элементов (таких как Ti/Ag/Zr/Cu) в материале для пайки. Что касается эксплуатационных характеристик, то склеивание керамических подложек AMB достигается за счет химической реакции между керамикой и активным металлическим припоем при повышенных температурах. По сравнению с традиционными керамическими подложками из Al2O3, керамика Si3N4, используемая в AMB, обладает более высокой теплопроводностью (>90 Вт/м2 при 25°C) и коэффициентом теплового расширения, близким к кремниевому (2,6x10 -6/К). В результате подложки AMB обладают более высокой прочностью склеивания и надежностью.

В сочетании с технологией спекания серебра и высокопроизводительной стружкой из карбида кремния медные слои AMB с активным металлическим покрытием позволяют добиться высокой мощности, лучшего отвода тепла и высокой надежности упаковочных модулей (способных выдержать 3000 тепловых ударов). Технология AMB широко используется в электромобилях, локомотивах и высокоскоростных поездах. Основное различие между печатными платами DBC и AMB заключается в процессе производства. Во-первых, в DBC медь и керамика соединяются напрямую, в то время как в AMB медь и керамика соединяются с помощью припоя из активного металла, что требует дополнительного процесса трафаретной печати. Перед пайкой припой из активного металла необходимо равномерно нанести на керамическую подложку. Кроме того, изделия DBC формируют медь за один процесс травления, в то время как изделия AMB с дополнительными слоями металлического припоя требуют дополнительного процесса травления для удаления припоя, обычно с использованием плавиковой кислоты.

Особенности керамической печатной платы AMB

В настоящее время керамические подложки AMB, используемые на практике, можно разделить на три типа в зависимости от материала, из которого они изготовлены: подложки из оксида алюминия, нитрида алюминия и нитрида кремния. Ниже приведено сравнение физических свойств этих трех материалов:

Показатель	Единица измерения	Al2O3	AlN	Si3N4
Плотность	г/см³	3.7	3.3	3.22
Теплопроводность	Вт/(м·К)	>20	>170	>80
Коэффициент теплового расширения	ppm/C 20~300C	6.9	4.7	2.5
Прочность на изгиб	МПа	>350	>350	>700
Диэлектрическая проницаемость	@1МГц	9.8	9.0	8.0
Диэлектрические потери	@1МГц	<0.0002	<0.0005	<0.001
Пробивная прочность	кВ/мм	>15	>20	>20
Объемное сопротивление	Ом·см	>10^14	>10^14	>10^14
Модуль упругости	ГПа	330	320	320

Керамическая печатная плата из оксида алюминия
Подложки из оксида алюминия AMB являются наиболее совершенными с точки зрения производственных процессов из трех материалов благодаря широкой доступности и низкой стоимости оксида алюминия. Это делает оксид алюминия наиболее экономичной керамической подложкой для AMB. Однако глиноземная керамика обладает более низкой теплопроводностью по сравнению с двумя другими материалами, что ограничивает их возможности по отводу тепла. Поэтому подложки из глинозема AMB в основном используются в областях с низкой удельной мощностью и менее строгими требованиями к надежности.

Печатная плата из керамики с нитридом алюминия
Подложки из нитрида алюминия AMB обладают более высокой способностью рассеивать тепло, что делает их более подходящими для мощных и сильноточных электронных устройств. Однако из-за их относительно низкой механической прочности срок службы подложек AMB из нитрида алюминия при воздействии высоких и низких температур ограничен, что ограничивает область их применения.

Керамическая печатная плата из нитрида кремния
Керамика из нитрида кремния состоит из двух кристаллических фаз: α-Si3N4 и β-Si3N4.Α-фаза нестабильна и может легко трансформироваться в стабильную β-фазу при высоких температурах.Керамика из нитрида кремния с высокой теплопроводностью обычно содержит более 40% β-фазы.Благодаря превосходным свойствам керамики из нитрида кремния подложки из нитрида кремния AMP обладают исключительной термостойкостью, коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению. Самое главное, поскольку нитрид кремния обладает высокой теплопроводностью (>90 Вт/мК) и толщиной слоев меди (до 800 мкм), он также обладает высокой теплоемкостью и свойствами теплопередачи.Таким образом, подложки из нитрида кремния AMB являются наиболее подходящим базовым материалом для применений, требующих высокой надежности, рассеивания тепла и устойчивости к частичным разрядам, таких как автомобилестроение, ветряные турбины, тяговые системы и высоковольтное оборудование для передачи постоянного тока.