陶瓷基板AMB覆銅的主要生產(chǎn)工藝與陶瓷基板焊后助焊劑清洗介紹

合明科技發(fā)布時(shí)間：2024-02-22 ?? 2740 Tags：陶瓷基板AMB覆銅陶瓷基板清洗陶瓷基板PCBA清洗

AMB基板是靠陶瓷與活性金屬焊膏在高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)結(jié)合，因此其結(jié)合強(qiáng)度更高，可靠性更好。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，高鐵上的大功率器件控制模塊對(duì)IGBT模塊封裝的關(guān)鍵材料——陶瓷覆銅板形成巨大需求，尤其是AMB基板逐漸成為主流應(yīng)用。

1、原材料

陶瓷銅基板的直接原材料主要有銅帶和陶瓷基板，以及的活性金屬釬料。

銅帶：目前在工業(yè)上廣泛采用Cu-OFE（含銅>99.99%，氧<0.0005%）。它以條帶形式供應(yīng)，使用前應(yīng)壓制和切割成與供應(yīng)的陶瓷尺寸相同的銅箔，由于在粘接前要進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，因此對(duì)銅帶的儲(chǔ)存壽命沒有嚴(yán)格要求。

活性金屬釬料：是一種具有一定粘合性的混合膏狀材料，為防止其特性發(fā)生任何變化，通常在零下溫度下儲(chǔ)存，使用前應(yīng)立即解凍和混合。

陶瓷：AMB中使用的陶瓷材料以粉末形式供應(yīng)，經(jīng)過一系列的混合、共混、印刷、成型，可加工成AMB生產(chǎn)所需的陶瓷片。根據(jù)陶瓷材質(zhì)的不同，目前成熟應(yīng)用的AMB陶瓷基板可分為：氧化鋁、氮化鋁和氮化硅基板。

①AMB氧化鋁基板

基于氧化鋁板材來源廣泛、成本低，是當(dāng)前性價(jià)比的AMB陶瓷基板，其工藝也為成熟。但由于氧化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率低、散熱能力有限，AMB氧化鋁基板多用于功率密度不高且對(duì)可靠性沒有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域。

②AMB氮化鋁基板

AMB基板具有較高的散熱能力，從而更適用于一些高功率、大電流的工作環(huán)境。但是由于機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低，氮化鋁AMB覆銅基板的高低溫循環(huán)沖擊壽命有限，從而限制了其應(yīng)用范圍。氮化鋁AMB基板具有較高的散熱能力，從而更適用于一些高功率、大電流的工作環(huán)境。但是由于機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低，氮化鋁AMB覆銅基板的高低溫循環(huán)沖擊壽命有限，從而限制了其應(yīng)用范圍。

③AMB氮化硅基板

氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(shù)（2.4ppm/K）較小，與硅芯片（4ppm/K）接近；AMB氮化硅基板具有較高的熱導(dǎo)率（>90W/mK）。AMB-Si3N4基板結(jié)合的機(jī)械性能具有優(yōu)異的耐高溫性能、散熱特性和超高的功率密度。
對(duì)于對(duì)高可靠性、散熱以及局部放電有要求的汽車、風(fēng)力渦輪機(jī)、牽引系統(tǒng)和高壓直流傳動(dòng)裝置等來說，AMB氮化硅基板可謂其的基板材料。此外，載流能力較高，而且傳熱性也非常好。

2、絲網(wǎng)印刷

絲網(wǎng)印刷前，應(yīng)將活性金屬釬料從零下溫度的環(huán)境中取出，在室溫下放置一段時(shí)間，以保證粘合性和印刷性能。印刷前應(yīng)將解凍的活性金屬釬料離心攪拌，除去焊料中的氣泡，保證溶劑和活性劑充分混合，防止印刷時(shí)缺焊料。為了保證印刷后陶瓷片表面留有足夠的焊料，印刷前后陶瓷片應(yīng)稱重進(jìn)行比較，如印刷厚度有異常，可用酒精擦洗表面，再進(jìn)行印刷。

3、粘接/釬焊

在AMB制備中，活性金屬焊料用于結(jié)合銅和陶瓷基板，含Ti/Ag/Cu等元素的釬料與陶瓷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可被液態(tài)釬料潤(rùn)濕的反應(yīng)層，從而實(shí)現(xiàn)金屬在工件表面的焊接，沒有金屬化的陶瓷。

4、一次蝕刻

蝕刻：用顯影液處理后，將帶有圖案的母卡浸入酸溶液中進(jìn)行腐蝕。母卡表面沒有被光刻膠覆蓋的銅部分會(huì)被蝕刻掉，留下被光刻膠保護(hù)的部分，形成蝕刻圖案。銅下面的釬料不會(huì)被酸溶液腐蝕。蝕刻深度可以通過控制制造過程中酸溶液的濃度及線體參數(shù)來控制。

5、二次蝕刻

蝕刻：需要重復(fù)層壓蝕刻過程，但需調(diào)整蝕刻液的種類，去除掉焊料層。

6、電鍍

根據(jù)客戶后續(xù)的應(yīng)用，可以在陶瓷-銅基板的表面進(jìn)行不同的鍍層處理，行業(yè)常用的鍍層有鍍銀、鍍金、鍍鎳等。

7、激光切割

化學(xué)鍍后，利用工業(yè)激光沿鋸切街對(duì)母卡進(jìn)行預(yù)切割，為后續(xù)的手工切單做準(zhǔn)備。由于銅經(jīng)過蝕刻，激光切割主要作用在陶瓷基板上單片之間的鋸齒道上，切割深度要嚴(yán)格控制。

8、陶瓷基板PCBA焊后助焊劑清洗：

合明科技專注精密電子清洗技術(shù)20多年，是SMT貼裝/DIP封裝，功率半導(dǎo)體器件及芯片封裝精密清洗工藝技術(shù)方案、產(chǎn)品、清洗設(shè)備提供商。

針對(duì)陶瓷基板PCBA清洗、電子制程精密焊后清洗的不同要求，合明科技在陶瓷基板PCBA清洗水基清洗劑方面有比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況，自主開發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品。

精密電子清洗除焊后助焊劑、錫膏、焊膏、球焊膏、焊錫膏、錫渣等殘留物。水基清洗劑系列產(chǎn)品，精細(xì)化對(duì)應(yīng)涵蓋從半導(dǎo)體封裝到PCBA組件終端，包括有水基和半水基清洗劑，堿性和中性的水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在，在同等的清洗力的情況下，合明科技的兼容性較佳. 先進(jìn)封裝包括倒裝芯片、WLCSP晶圓級(jí)芯片封裝、3D IC集成電路封裝、SiP系統(tǒng)級(jí)封裝、細(xì)間距封裝等等。

以上便是陶瓷基板清洗劑廠商,陶瓷基板的優(yōu)越性與用途介紹，希望可以幫到您！

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