Keramiksubstrat AMB

Aluminiumnitridfür Leistungselektronikmetallbeschichtet / für IT-Industrie

Produktübersicht
AMB (Active Metal Brazing) ist ein Hochtemperatur-Lötverfahren, das durch aktive Elemente (Ti, Zr) im Zusatzwerkstoff eine chemische Verbindung zwischen Keramik und Metall herstellt. Diese aktiven Elemente bilden eine reaktive Schicht, die vom flüssigen Lot benetzbar ist. Die so entstehende chemische Verbindung bietet hohe mechanische Festigkeit und langfristige Zuverlässigkeit für Leistungsbauteilgehäuse.

Aktive Elemente und Prozesshinweise
Der Gehalt an aktiven Elementen wird üblicherweise zwischen 2 % und 8 % gehalten, um die Aktivität zu sichern. Ein zu hoher Anteil erhöht die Sprödigkeit des Lots und kann die Dichtungsfestigkeit reduzieren; ein zu niedriger Anteil verschlechtert die Benetzbarkeit der Keramik und kann eine vollständige hermetische Versiegelung verhindern.

Vorteile

• Chemische Bindung zwischen Keramik und aktivem Metalllot bei hoher Temperatur → höhere Bindungsfestigkeit und verbesserte Zuverlässigkeit
• Möglichkeit unterschiedlicher Kupferdicken auf einer Platte
• Umweltfreundlicher Prozess
• Hohe Beständigkeit gegen thermische Zyklen und Kälte
• Kompatibel mit voller Automatisierung für hohe Produktionseffizienz und niedrige Fertigungskosten
• Kupferdicke 0,1–0,5 mm verfügbar, geeignet für Hochleistungsbauteilgehäuse

Anwendungen

• SiC-Leistungsmodule
• IGBT-Module
• Antriebswechselrichter
• Photovoltaikwechselrichter
• Windenergieumrichter
• Industrielle Frequenzumrichter
• Leistungsstarke Schaltnetzteile
• Netzteile für 5G-Basisstationen
• Leistungsstarke Netzteile für Rechenzentren
• Kommunikations-RF-Module

Eigenschaften
Si3N4 (Siliziumnitrid)
Zusammensetzung: 96 % SiN
Dicke (mm): 0,2; 0,32; 0,35; 0,635; 0,4–1,5
Dichte (g/cm3): 3,2 ± 0,25
Wärmeleitfähigkeit (20°C, W/m·K): 85+
Biegefestigkeit (MPa): 700–800
Dielektrizitätskonstante (1 MHz): 8
Dielektrischer Verlust (1 MHz): 0,001
Durchschlagfestigkeit (kV/mm): 20
Volumenwiderstand (Ω·cm): 1e14

AlN (Aluminiumoxidnitride / Aluminum Nitride)
Zusammensetzung: 96 % AlN
Dicke (mm): 0,25; 0,32; 0,635
Dichte (g/cm3): 3,3
Wärmeleitfähigkeit (20°C, W/m·K): 170+
Biegefestigkeit (MPa): 350
Dielektrizitätskonstante (1 MHz): 9
Dielektrischer Verlust (1 MHz): 0,0005
Durchschlagfestigkeit (kV/mm): 20
Volumenwiderstand (Ω·cm): 1e14

Kupfer (sauerstofffrei)
Reinheit (%): 99,99
Härte (HV): 60–110
Leitfähigkeit (MS/m): 58,6
Dicke (mm): 1,2; 1,0; 0,8; 0,5; 0,4; 0,3; 0,25; 0,2

AMB-Substrat (allgemein)
Max. Größe (mm): 190 × 140
Leiterbahnabstand (mm): ≥0,5
Leiterbahnbreite: kundenspezifisch
Abziehfestigkeit der Kupferschicht (min) (N/mm): >10
Lötbarkeit (%): >95%
Lieferform: Stücke oder Platten
Oberflächenzustand: Cu / Au / Ag

Spezifikationen / technische Daten

• Materialoptionen: Si3N4 (96 % SiN) und AlN (96 % AlN)
• Si3N4 Dicken: 0,2; 0,32; 0,35; 0,635; 0,4–1,5 mm
• AlN Dicken: 0,25; 0,32; 0,635 mm
• Si3N4 Dichte: 3,2 ± 0,25 g/cm³; AlN Dichte: 3,3 g/cm³
• Wärmeleitfähigkeit: Si3N4 ~85+ W/m·K; AlN ~170+ W/m·K (20°C)
• Biegefestigkeit: Si3N4 700–800 MPa; AlN ~350 MPa
• Dielektrische Konstante / Verlust: Si3N4 8 / 0,001 (1 MHz); AlN 9 / 0,0005 (1 MHz)
• Durchschlagfestigkeit: 20 kV/mm (beide)
• Volumenwiderstand: 1e14 Ω·cm (beide)
• Kupfer: sauerstofffrei, Reinheit 99,99 %; Leitfähigkeit 58,6 MS/m; Dicken 0,2–1,2 mm
• Mechanik / Montage: Abziehfestigkeit >10 N/mm; Lötbarkeit >95%
• Max. Substratgröße: 190 × 140 mm; min. Leiterbahnabstand ≥0,5 mm; Leiterbahnbreite kundenspezifisch
• Oberflächenoptionen: Cu / Au / Ag