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本文我们将从各家企业产品角度盘点一下国内外陶瓷基板的技术进展和主要产品情况：
首先我们来快速认识一下陶瓷基板在模组封装中，起到的关键性作用有哪些？
陶瓷基板在模块封装中扮演着至关重要的角色，其作用不仅限于提供物理支撑，还包括热管理、电绝缘和结构完整性等多方面的功能：
功率半导体器件在运行过程中会产生大量热量，陶瓷基板因其高热导率能够有效地将热量从器件传导到外部环境，从而维持器件在适宜的温度范围内工作。这对于提高器件的性能和延长其使用寿命至关重要。
陶瓷材料具有良好的电绝缘性能，陶瓷基板可以作为绝缘层，隔离电路中的不同电位，防止电气短路和漏电，确保电路的安全稳定运行。
陶瓷基板为功率半导体器件提供了一个坚固的物理平台，可以支撑器件的重量并保持其位置稳定。此外，基板还能够承受封装和使用过程中的各种机械应力，保护器件不受物理损伤。
陶瓷基板上可以设计和制造金属线路，实现器件内部以及与其他电路的电气连接。这些金属线路可以作为导电路径，连接器件的引脚或焊盘，实现电流的传输。
陶瓷基板的热膨胀系数可以与半导体芯片材料相匹配，这有助于在温度变化时减少由于热膨胀不均匀而产生的应力，从而提高封装的可靠性。
陶瓷基板具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性，可以保护功率半导体器件免受环境因素（如湿度、化学物质等）的影响，确保器件的长期稳定运行。
随着电子设备向小型化、高功率密度的发展趋势，陶瓷基板的使用可以减少封装体积，提高功率器件的功率密度，满足紧凑型设计的需求。
陶瓷基板适用于多种先进的封装技术，如三维集成电路封装、芯片堆叠等，有助于实现更高性能、更小尺寸的电子模块。
随着新型产业的迅速发展，对高性能和高导热陶瓷基板的需求日益增长。陶瓷基板在电子功率器件、半导体封装等领域的应用前景广阔，市场潜力巨大。
目前，主流的功率半导体模块封装主要还是用DBC（直接键合铜）陶瓷基板。DBC基板在电力电子模块技术中，主要是作为各种芯片(IGBT芯片、Diode芯片、电阻、SiC芯片等)的承载体，DBC基板通过表面覆铜层完成芯片部分连接极或者连接面的连接，功能近似于PCB板，同时DBC基板还与散热基板相连，最终把整个模块的热量散发出去；
直接键合铜(DBC)陶瓷基板是在1000℃以上的高温条件下，在含氧的氮气中加热，使铜箔和陶瓷基板通过共晶键合的方式牢固结合在一起，其键合强度高且具有良好的导热性和热稳定性。
AMB陶瓷基板的应用迁移
近年来，随着车用等市场的爆发，碳化硅功率模块的应用逐渐成熟，AMB逐渐成为电子电子模块封装的新趋势。据悉，AMB的热导率比DBC氧化铝高3倍，且机械强度及机械性能更好，对比同样封装形势下氧化铝和碳化硅陶瓷基板功率模块，使用过程中碳化硅热阻降低约10%，提升输出能力。
AMB陶瓷基板采用活性金属焊料实现铜箔与陶瓷基片之间的键合，这种工艺可以在较低的温度下进行，从而减少内部热应力。与直接键合铜（DBC）基板相比，AMB基板具有更高的热导率，能够更有效地传导和散发热量，尤其在高温、大功率的工作环境中表现更为出色。
AMB陶瓷基板的铜层与陶瓷基片之间的结合强度非常高，这得益于活性金属焊料的使用，它能够提供更强的金属-陶瓷键合。这种强大的结合力提高了基板的结构完整性和耐久性，使其能够在恶劣的工作条件下保持稳定性能。
AMB基板的制备过程中使用的活性金属焊料允许在较低的温度下实现键合，这意味着基板可以在高温环境中工作而不失去其结构和功能。这种耐高温性能对于需要在高温下运行的电子设备尤为重要。
AMB陶瓷基板通常采用氮化硅（Si3N4）等材料，这些材料的热膨胀系数较低，与硅芯片的热膨胀系数接近，从而提供了良好的热匹配性。这有助于减少由于温度变化引起的热应力，提高封装的可靠性。
AMB陶瓷基板能够承载较大的电流，这对于需要处理高电流的功率半导体器件尤为重要。厚铜层的使用进一步提高了基板的载流能力，使其适用于高功率、大电流的应用场景。
AMB陶瓷基板不仅具有优异的热性能，还具有良好的机械性能，包括高强度和良好的抗冲击性。这使得基板能够在受到机械应力时保持稳定，适合用于需要高机械稳定性的应用。
AMB陶瓷基板适用于多种功率半导体器件，包括SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）等第三代半导体材料。这些材料在高频、高温、大功率的应用中具有显著优势，而AMB基板能够满足这些先进材料的封装需求。
虽然AMB陶瓷基板的制备成本相对较高，但其在提高电子设备性能和可靠性方面的优势使其具有长期的经济效益。特别是在对性能和可靠性要求极高的应用中，AMB基板的成本效益更为明显。
下述我们从产品角度来看看当前主流陶瓷基板厂商的主要产品情况和性能：
1.罗杰斯公司 (Rogers Corporation)
作为金属化陶瓷和全系列DBC、AMB基板的制造商， 罗杰斯拥有众多高性能的陶瓷基板产品。其中，curamik® Endurance解决方案是罗杰斯DBC基板家族中出色的一员，相较于其他带dimple设计的基板，Endurance拥有显著增强的可靠性（具体数据见下方柱状图）。
根据披露信息，罗杰斯AMB产品方案中，Si3N4 (90 W/mK)的高导热率、厚铜层（高达 800 µm）提供的高热容量和热扩散使得 curamik 陶瓷基板在高功率电子器件中具有不可替代的地位。
AMB 技术提供了在相对较薄的 Si3N4 陶瓷上应用非常厚的铜金属化（最多 0.8 毫米）。这提供了非常高的载流量和非常好的散热。更适用于汽车电力电子等高可靠性需求的应用市场，也是罗杰斯服务当前碳化硅模组封装市场的主要产品。
2.日本电化Denka (Denka Co., Ltd.)
电化Denka是一家日本公司，提供多种高性能材料，包括用于电子封装的陶瓷基板。
DENKA表示，公司利用在氮化硼、氮化硅等精细陶瓷的开发中获得的氮化和烧结技术，以及在HITT PLATE的开发中获得的金属基板制造技术，开发了AN PLATE。
DENKA AN PLATE 是一种基于氮化铝的高导热陶瓷基板，其导热率是氧化铝的数倍。该产品有多种等级可供选择，主要作为需要高导热率和抗电强度的功率模块的陶瓷电路基板，包括标准型（150 W/mK）、高导热型（180 W/mK）、高导热型（180 W/mK）耐热循环性高的可靠性型、厚型、耐电强度高的型。
DENKA称，公司具备从原材料（AlN粉末）到铜键合的整体生产/控制系统使产品实现市场上最高的质量和性价比。
贺利氏方案还有一个有力的竞争点，公司开发的金属陶瓷基板可以和贺利氏烧结、焊接和粘合解决方案优化的功能表面结合使用。更能满足终端客户对产品可靠性、热性能和寿命的高要求。
AMB-Si 3 N 4基板结合了最佳的机械强度和出色的散热性能，具有极高的功率密度。通过使用银烧结、Die Top System (DTS ® ) 和 Cu 键合技术可以实现最佳性能和可靠性。也能够充分利用宽带隙 (WBG) 半导体（SiC、GaN）的潜力。
如果视线转向国内，近两年来，国内市场在陶瓷基板方面精益良多，富乐华、博敏等公司在陶瓷基板国产替代上收获颇丰。
江苏富乐华半导体科技股份有限公司
公司成立于2018年，专业从事功率半导体覆铜陶瓷载板（AMB、DCB和DPC）的研发、制造、销售。经过几年发展，目前已经跻身陶瓷基板全球头部企业。
目前富乐华主要有DCB陶瓷覆铜载板、AMB活性金属钎焊载板、DPC薄铜覆铜基板三大主产品，其中，AMB活性金属钎焊载板产能已位居全球第二。BYD、华为、特斯拉等行业龙头企业在内的国内外主要电动汽车企业均应用了富乐华产品。
值得一提的是，去年富乐华公司实现销售近17亿元，其中AMB活性金属钎焊基板销售7亿元，全部用于新能源汽车。近期发售的小米首款新车型SU7也应用了富乐华的AMB基板。
德汇的AMB基板有两种陶瓷材料，AMB-Si3N4陶瓷覆铜电路板产品，可定制化根据客户要求匹配不同的陶瓷厚度，Cu层厚度以及表面处理方式，热导率在 25°C 温度条件≥ 80 W/m*K；在 40°C - 400°C 温度范围下，CTE 为 2.5~3.1 ppm/K；抗弯强度方面，≥700MPa,具有更高的可靠性，适用于严苛的工况，同时可以钎焊0.8mm 以上的铜层，载流大，降低热阻，另外，用户可以通过选择性镀Ag表面处理，配套烧结Ag 工艺，完美适配SiC芯片。
AMB-AlN陶瓷覆铜板，主要成分为氮化铝陶瓷，高导热，热导率在 25°C 温度条件下≥ 170 W/m*K；在 40°C - 400°C 温度范围下，CTE 为 4.6~5.2 ppm/K，更适合高压大功率电力电子器件应用，具备高绝缘性，高可靠性等优点，客户可定制化，根据客户要求匹配不同的陶瓷厚度，Cu层厚度以及表面处理方式。
国内市场还有诸多优质企业可提供AMB基板产品，如上海铠琪科技有限公司、合肥圣达电子、南通威斯派尔半导体、南京中江新材料、丰鹏电子等公司，后续如有感兴趣的朋友我们再一一展开介绍。
如上所说，AMB陶瓷基板是一种高性能的封装材料，广泛应用于功率器件、新能源汽车、轨道交通等领域。根据不同的陶瓷材料，AMB陶瓷基板可以分为以下几种主要类型：
来源广泛、成本较低：氧化铝是一种常见的陶瓷材料，来源广泛，成本相对较低，使得基于氧化铝的AMB陶瓷基板具有很高的性价比。
成熟的工艺：由于氧化铝材料的广泛应用，其AMB工艺也相对成熟，制造过程较为稳定和可靠。
适用场景：尽管氧化铝基板的热导率相对较低，但其良好的电气绝缘性和机械强度使其适用于功率密度不高且对可靠性要求不是特别高的领域。
高散热能力：氮化铝基板具有较高的热导率，能够提供更好的散热性能，适用于高功率、大电流的工作环境。
机械强度限制：尽管氮化铝基板的散热性能优异，但其相对较低的机械强度限制了其在高低温循环冲击下的使用寿命，从而影响了其应用范围。
应用领域：氮化铝AMB基板适用于对散热性能有较高要求的场合，如高功率电子器件的封装。
热膨胀系数匹配：氮化硅陶瓷的热膨胀系数与硅芯片接近，这有助于减少热应力，提高封装的可靠性。
优异的耐高温性能：氮化硅基板具有出色的耐高温性能，适合在高温环境下工作。
高热导率和载流能力：AMB氮化硅基板不仅具有高热导率，而且载流能力较高，传热性能好，适合用于功率密度高的场合。
首选材料：对于汽车、风力涡轮机、牵引系统和高压直流传动装置等对高可靠性、散热以及局部放电有严格要求的应用，AMB氮化硅基板是首选的基板材料。
AMB陶瓷基板的几种材料各有特点，适用于不同的应用场景。在选择AMB陶瓷基板时，需要根据具体的工作环境和性能要求来确定最合适的材料类型。
更多具体的AMB产业技术和产品应用等相关信息，我们将邀请行业领军企业在6月份活动上跟大家分享！
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