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陶瓷基板AMB覆銅的主要生產工藝與陶瓷基板焊后助焊劑清洗介紹

AMB基板是靠陶瓷與活性金屬焊膏在高溫下進行化學反應來實現結合,因此其結合強度更高,可靠性更好。隨著電力電子技術的高速發展,高鐵上的大功率器件控制模塊對IGBT模塊封裝的關鍵材料——陶瓷覆銅板形成巨大需求,尤其是AMB基板逐漸成為主流應用。

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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:目前在工業上廣泛采用Cu-OFE(含銅>99.99%,氧<0.0005%)。它以條帶形式供應,使用前應壓制和切割成與供應的陶瓷尺寸相同的銅箔,由于在粘接前要進行化學預處理,因此對銅帶的儲存壽命沒有嚴格要求。
活性金屬釬料:是一種具有一定粘合性的混合膏狀材料,為防止其特性發生任何變化,通常在零下溫度下儲存,使用前應立即解凍和混合。
陶瓷:AMB中使用的陶瓷材料以粉末形式供應,經過一系列的混合、共混、印刷、成型,可加工成AMB生產所需的陶瓷片。根據陶瓷材質的不同,目前成熟應用的AMB陶瓷基板可分為:氧化鋁、氮化鋁和氮化硅基板。
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①AMB氧化鋁基板  
基于氧化鋁板材來源廣泛、成本低,是當前性價比的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可靠性沒有嚴格要求的領域。

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、大電流的工作環境。但是由于機械強度相對較低,氮化鋁AMB覆銅基板的高低溫循環沖擊壽命有限,從而限制了其應用范圍。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、大電流的工作環境。但是由于機械強度相對較低,氮化鋁AMB覆銅基板的高低溫循環沖擊壽命有限,從而限制了其應用范圍。

③AMB氮化硅基板
氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(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率(>90W/mK)。AMB-Si3N4基板結合的機械性能具有優異的耐高溫性能、散熱特性和超高的功率密度。
對于對高可靠性、散熱以及局部放電有要求的汽車、風力渦輪機、牽引系統和高壓直流傳動裝置等來說,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。 

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2、絲網印刷

絲網印刷前,應將活性金屬釬料從零下溫度的環境中取出,在室溫下放置一段時間,以保證粘合性和印刷性能。印刷前應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,印刷前后陶瓷片應稱重進行比較,如印刷厚度有異常,可用酒精擦洗表面,再進行印刷。
3、粘接/釬焊
在AMB制備中,活性金屬焊料用于結合銅和陶瓷基板,含Ti/Ag/Cu等元素的釬料與陶瓷發生化學反應,生成可被液態釬料潤濕的反應層,從而實現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行腐蝕。母卡表面沒有被光刻膠覆蓋的銅部分會被蝕刻掉,留下被光刻膠保護的部分,形成蝕刻圖案。銅下面的釬料不會被酸溶液腐蝕。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來控制。
5、二次蝕刻
蝕刻:需要重復層壓蝕刻過程,但需調整蝕刻液的種類,去除掉焊料層。
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6、電鍍
根據客戶后續的應用,可以在陶瓷-銅基板的表面進行不同的鍍層處理,行業常用的鍍層有鍍銀、鍍金、鍍鎳等。
7、激光切割
化學鍍后,利用工業激光沿鋸切街對母卡進行預切割,為后續的手工切單做準備。由于銅經過蝕刻,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20多年,是SMT貼裝/DIP封裝,功率半導體器件及芯片封裝精密清洗工藝技術方案、產品、清洗設備提供商。

針對陶瓷基板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驗,對于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況,自主開發了較為完整的水基系列產品。

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。水基清洗劑系列產品,精細化對應涵蓋從半導體封裝到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。具體表現在,在同等的清洗力的情況下,合明科技的兼容性較佳. 先進封裝包括倒裝芯片、WLCSP晶圓級芯片封裝、3D IC集成電路封裝、SiP系統級封裝、細間距封裝等等。

以上便是陶瓷基板清洗劑廠商,陶瓷基板的優越性與用途介紹,希望可以幫到您!


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