How to Efficiently Prepare and Optimize Aluminum Nitride Ceramic Copper Clad Plates?

Nov 12 , 2024

With the rapid development of power electronic technology, especially the wide application of power semiconductor devices such as high voltage, high current and high frequency IGBT modules, more stringent requirements are put forward for ceramic copper-covered substrates. As a kind of ceramic material with high thermal conductivity, low dielectric constant and good mechanical properties, aluminum nitride (AlN) is an ideal choice for preparing high performance ceramic copper-coated substrates. However, the surface properties of aluminum nitride substrate make it difficult for copper and copper oxides to wet and spread on it, limiting its direct application to DBC (direct bonded copper) processes. Therefore, to explore the efficient preparation process of aluminum nitride ceramic copper clad plate and optimize its performance has become the focus of current research.

 

Mechanically Robust Aluminum Nitride Substrate

 

Challenges and solutions for the Aluminum nitride DBC preparation process: The surface properties of aluminum nitride make direct bonding with copper difficult. The wettability of copper and copper oxides on the surface of aluminum nitride can be significantly improved by forming a dense and uniform alumina composite layer on the surface of aluminum nitride. The DBC process uses the eutectic bonding of copper and alumina, and realizes the firm bonding of ceramic and copper foil through chain furnace sintering.

 

Introduction and advantages of the AMB process: As an improvement of the DBC process, the AMB (Active metal brazing) process uses the active element in the filler metal (such as Ti) to react with the ceramic to generate a reaction layer (such as TiN) that can be wetted by the liquid filler metal, thus enhancing the binding force of the ceramic and copper foil. The AMB process requires vacuum sintering to prevent oxidation of the active metal, and although the process complexity increases, the binding force is stronger and the reliability is higher.

 

Comparison of DBC and AMB process: The DBC process uses one step copper etching, while the AMB process consists of one step copper etching and one step TiN etching, the latter process is more difficult. However, the binding force of AMB-AlN is superior to that of DBC-AlN, showing higher reliability and performance.

 

Performance optimization direction of aluminum nitride ceramic copper-covered plate: With the development of power semiconductor devices, the performance requirements of ceramic copper-covered substrate are constantly improving. Improving the strength of aluminum nitride ceramics and further optimizing the preparation process to achieve higher reliability, temperature resistance and current carrying capacity are important directions of subsequent research.

 

To sum up, the preparation process of aluminum nitride ceramic copper clad plate has experienced the evolution from DBC to AMB, through the introduction of active metal brazing and vacuum sintering technology, effectively solve the problem of aluminum nitride surface wettability, significantly improve the bonding force and overall reliability of ceramics and copper foil. However, with the continuous progress of power semiconductor device technology, the performance requirements of ceramic copper-covered substrates are also increasing. Therefore, future research should focus on further optimizing the preparation process and improving the strength of aluminum nitride ceramics to meet the packaging needs of high-performance power semiconductor devices such as high voltage, high current and high frequency IGBT modules, and promote the sustainable development of power electronics technology.

Kategoriler

SSS

Öncelikli odak noktamız alümina, zirkonya, silisyum karbür, silisyum nitrür, alüminyum nitrür ve kuvars seramikleri gibi gelişmiş seramik malzemeler olmasına rağmen, her zaman yeni malzeme ve teknolojileri araştırıyoruz. Belirli bir malzeme gereksiniminiz varsa lütfen bizimle iletişime geçin; ihtiyaçlarınızı karşılamak veya uygun ortaklar bulmak için elimizden geleni yapacağız.

Kesinlikle. Teknik ekibimiz seramik malzemeler konusunda derin bilgiye ve ürün tasarımında geniş deneyime sahiptir. Ürünleriniz için en iyi performansı sağlamak amacıyla size malzeme seçimi tavsiyesi ve ürün tasarımı desteği sunmaktan mutluluk duyuyoruz.

Sabit bir minimum sipariş değeri gereksinimimiz yoktur. Her zaman müşterilerimizin ihtiyaçlarını karşılamaya odaklanıyoruz ve sipariş büyüklüğü ne olursa olsun kaliteli hizmet ve ürünler sunmaya çalışıyoruz.

Seramik ürünlere ek olarak, bunlarla sınırlı olmamak üzere bir dizi ek hizmet de sağlıyoruz: ihtiyaçlarınıza göre, kendi ürettiğiniz yarı mamul veya yarı mamul kullanılarak özelleştirilmiş seramik işleme hizmetleri; Dış kaynaklı seramik paketleme ve metal kaplama hizmetleriyle ilgileniyorsanız, daha fazla tartışma için lütfen bizimle iletişime geçin. Çeşitli ihtiyaçlarınızı karşılamak için size her zaman tek elden çözüm sunmaya kararlıyız.

Evet, yapıyoruz. Dünyanın neresinde olursanız olun, siparişinizin güvenli ve zamanında teslim edilmesini sağlayabiliriz.

Sorunuzu gönderin

Yüklemek
* File ONLY PDF/JPG./PNG. Available.
Submit Now

Bizimle İletişime Geçin

Bizimle İletişime Geçin
Aşağıdaki formu elinizden geldiğince doldurmanız yeterli. Ve ayrıntıları dert etmeyin.
Göndermek
Looking for Video?
Bize Ulaşın #
19311583352

Ofis Saatleri

  • Pazartesi - Cuma: 09:00 - 12:00, 14:00 - 17:30

Çalışma saatlerimizin Greenwich Ortalama Saati'nden (GMT) sekiz saat ileri olan Pekin Saatine göre belirlendiğini lütfen unutmayın. Sorularınızı ve toplantılarınızı buna göre planlama konusunda anlayışınız ve işbirliğiniz için teşekkür ederiz. Normal saatlerimiz dışındaki acil konular veya sorularınız için bizimle e-posta yoluyla iletişime geçmekten çekinmeyin; size en kısa sürede geri dönüş yapacağız. İşiniz için teşekkür ederiz ve size hizmet vermeyi sabırsızlıkla bekliyoruz.

Ev

Ürünler

whatsApp

temas etmek