表面与界面研究团队在覆铜陶瓷基板领域取得重要进展

2017-03-25
单位(作者):材料科学与工程学院

【本报讯】近期,我校材料学院表面与界面梯队以杨会生为骨干的项目组经过多年研究,在活性金属钎焊(AMB)陶瓷覆铜基板工程化制造领域取得突破,在国内率先研制成功大面积氮化铝覆铜基板。项目组在研制过程中先后突破了高精度钎料涂覆技术,建立了降低焊接应力的理论,实现了高纯度焊接和焊接层组织精密控制等工艺过程,经过反复优化,最终成功制造出低应力、高可靠性、大面积覆铜基板。

陶瓷覆铜板是高压大功率IGBT模块的重要组成部件,其具有陶瓷的高导热、高电绝缘、高机械强度、低膨胀等特性,又兼具无氧铜的高导电性和优异焊接性能,且能像 PCB 线路板一样刻蚀出各种图形。特别是活性金属钎焊(Active Metal Bonding,AMB)陶瓷覆铜板具有独特的耐高低温冲击失效能力,已成为新一代半导体(SiC)和新型大功率电力电子器件的首选封装材料。由于高压大功率 IGBT 模块对封装材料的散热性、可靠性、载流量等要求更高,国内相关技术水平落后导致国内相关市场被欧、美、日等国家所垄断。

由于其在军用功率电子和车辆电子等领域的特殊地位,掌握了核心技术的日本、德国等少数发达国家对我国进行了严格的技术封锁,该技术已列入《中国制造 2025》的重大攻关项目。本成果的取得为我国新一代半导体的研究与发展奠定了坚实的基础,具有里程碑的意义。

该成果已在深圳落地转化,已投资 1000 万元建设年产 10000 片的生产线,预计 2017 年内将实现规模生产,以满足国内市场迫切需求。本项目组将继续研发多种新型陶瓷覆铜板(SiC、Si3N4 等),保持在国内外的先进地位。


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