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氮化硅陶瓷覆铜基板在芯片封装中的应用分析及合明科技芯片封装清洗介绍

氮化硅陶瓷覆铜基板已成为支撑现代高性能芯片,尤其是第三代半导体功率器件的关键封装材料。它通过独特的“三明治”结构(陶瓷-铜-陶瓷),巧妙地将陶瓷优异的散热性、绝缘性、机械强度,与铜出色的导电、导热能力融为一体,从而满足了当代电子器件对高功率密度和高效散热的苛刻要求

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下面这个表格清晰地展示了氮化硅陶瓷覆铜基板为何能胜任这一重要角色。

核心维度氮化硅陶瓷覆铜基板的贡献带来的封装价值
💡 热管理能力导热率可达80-90 W/mK,AMB工艺更能实现超过100 W/mK的热导率。快速导出芯片热量,防止性能恶化和烧毁,保障器件寿命。
🧰 机械与绝缘可靠性抗弯强度与断裂韧性是氮化铝的两倍以上,同时具备高绝缘强度。抵御振动、冲击,防止短路;热膨胀系数与芯片匹配,减少热应力。
📈 电气性能铜层提供大电流承载能力(可达300A以上),并支持精密电路图形化。满足高功率密度模块的电气互联需求,保证信号传输的完整性与效率。
🚗 应用匹配度与碳化硅(SiC)等第三代半导体热膨胀系数高度匹配,AMB工艺使其性能远超传统DBC基板。成为新能源汽车、轨道交通等领域中SiC MOSFET模块封装的首选材料。

核心工艺:AMB技术

要实现氮化硅陶瓷覆铜基板的卓越性能,活性金属钎焊(AMB)工艺是关键。该工艺利用活性焊料,在高温下实现了铜层与氮化硅陶瓷之间远超传统工艺的高强度结合。

这种强结合的界面,带来了两大直接优势:

  • 极高的可靠性:能够承受严苛的温度循环测试(例如-40℃至125℃循环5000次以上而不失效),这对于工作环境恶劣的汽车、航空航天器件至关重要

  • 优异的散热能力:减少了界面热阻,使得AMB氮化硅基板的导热性能尤为突出

 关键应用场景

得益于上述综合优势,氮化硅陶瓷覆铜基板在多个高端领域已成为不可替代的存在:

  • 新能源汽车:它是电驱系统中碳化硅(SiC)功率模块(如主逆变器)的核心封装材料,能有效提升续航里程和系统可靠性。同时,也广泛应用于高压直流继电器、车载电源模块等

  • 轨道交通与航空航天:这些领域对功率器件的耐振动、冲击和极端温度变化能力要求极高,氮化硅基板的高机械强度和抗热震性正好满足需求

  • 光伏与工业控制:在光伏逆变器、工业IGBT功率模块中,它能保障设备在高温、高功率下长期稳定运行

市场前景与国产化进程

  • 市场高速增长:随着新能源汽车和5G等产业的爆发,中国陶瓷覆铜板市场规模预计在2025年突破30亿元,其中氮化硅基板是增长最快的细分市场,2025年其规模预计可达8亿元

  • 国产替代加速:长期以来,高端AMB基板市场由罗杰斯(Rogers)、贺利氏等国际巨头主导。但近年来,以富乐华半导体(Ferrotec)、比亚迪电子、五阳新材料等为代表的国内企业正通过技术突破和产能扩张,快速崛起,跻身全球第一梯队,加速国产化进程

总结

总而言之,氮化硅陶瓷覆铜基板,特别是采用AMB工艺的产品,已经超越了普通封装材料的角色。它是连接并支撑第三代半导体芯片性能充分发挥的关键桥梁,直接决定了高端电子系统功率密度、可靠性与寿命的上限。随着芯片朝着更高功率、更高频率和更小尺寸发展,它的战略地位将愈发稳固。

希望以上分析能帮助你更深入地理解这一材料


氮化硅陶瓷覆铜基板清洗剂-合明科技芯片封装前锡膏助焊剂清洗剂介绍:

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

合明科技致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。合明科技 (13691709838)Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业,具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验,掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。合明科技全系列产品均为自主研发,具有深厚的技术开发能力,拥有五十多项知识产权、专利,是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。合明科技致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌,以完善的服务体系,高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势,为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。合明科技的定位不仅是精湛技术产品的提供商,另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案,为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题,理顺工艺,提高良率,成为客户可靠的帮手。

合明科技凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位,编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准(标准编号:IPC-CH-65B CN)(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”),IPC标准是全球电子行业优先选用标准,是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括:集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点:FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗;晶圆级封装;高密度SIP焊后清洗;功率电子清洗。

 


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