制备导电层
导电层主要承担电流传输与电路互联功能，需平衡高导电性与高温结合强度的矛盾。同时作为陶瓷-铜箔界面的应力缓冲层，必须解决热膨胀系数（CTE）失配问题。高频应用中还需克服表面粗糙度引发的趋肤效应损耗。
制备工艺全流程
1. 导电材料选择
- 铜粉：电导率≥58MS/m，成本低，适用于大电流主电路层。
- 银粉：电导率＞61MS/m，抗氧化性强，用于高频信号层及电极接触区。
- 银铜复合粉：CTE可设计为8-12ppm/K，适配高CTE陶瓷基板（如氧化铝）。
*关键参数*：粒径范围0.5-5μm（D50），球形粉占比＞90%以提升印刷流平性。
2. 导电浆料制备
- 有机载体配方：环氧树脂与乙基纤维素按7:3配比，松油醇溶剂占比40-50%，粘度控制3000±200cps。
- 分散工艺：粉体经真空除氧后与有机载体混合，通过三辊研磨＞10遍，细度≤5μm（Hegman计检测）。
3. 印刷与图形化
- 厚膜丝印：最小线宽/间距≥50μm，需网版张力＞25N/cm²防形变。
- 激光直写光刻：最小线宽/间距≥10μm，采用曝光能量梯度补偿防侧蚀。
- 喷墨打印：适用曲面基板，浆料固含＞65%可抑制咖啡环效应。
*关键指标*：导电层厚度15±2μm，表面粗糙度Ra＜1μm。
4. 低温共烧（LTCC）与高温烧结
梯度烧结曲线（铜浆示例）：
- 室温→350℃（5℃/min）：脱除有机物
- 350℃→850℃（2℃/min）：还原铜粉表面氧化物
- 850℃→950℃（1℃/min）：颗粒颈缩致密化
- 950℃保温30min：形成连续导电网络
*气氛控制*：铜浆采用N₂-H₂（95:5）混合气（氧分压＜10ppm）；银浆空气烧结需添加抗迁移剂。
5. 微观结构优化
- 界面孔洞控制：添加0.5wt% TiH₂，原位生成活性钛提升润湿性。
- 导电层防开裂：采用Cu@Ag核壳复合粉体缓解CTE失配应力。
- 高频损耗抑制：表面化学镀镍2-3μm，降低趋肤效应损耗。
性能验证标准
- 电学性能：方阻≤5mΩ/□（20μm厚），电流承载＞100A/cm²（85℃）。
- 机械性能：剥离强度＞15N/mm（IPC-TM-650 2.4.8），热循环（-55℃↔150℃）1000次电阻变化＜3%。
- 可靠性：高温高湿（85℃/85%RH）1000小时无迁移短路。
技术演进方向
- 纳米银烧结：烧结温度＜250℃，兼容热敏元件。
- 陶瓷表面活化：Ar/O₂等离子处理提升结合强度30%；激光微织构形成锚定结构（结合力＞20N/mm）。
- 嵌入式电路：将导电层埋入陶瓷介质，提升布线密度。
应用价值
导电层的低阻值（＜3μΩ·cm）、高附着力及抗热疲劳特性，直接决定AMB覆铜板在IGBT模块、车规电控单元中的服役寿命。银铜复合浆料结合激光表面改性技术已达国际先进水平。
采用超声波喷涂机喷涂的活性金属导电涂层，致密度可达 95% 以上，涂层表面粗糙度低于 Ra0.5μm，有效减少了电子传输过程中的散射损耗。同时，涂层的厚度控制精度可达到 ±1μm，满足不同功率等级器件对导电涂层厚度的差异化需求。经过活性金属钎焊后，涂层与氮化硅陶瓷基板的剥离强度超过 20MPa，在 – 55℃至 125℃的冷热冲击循环试验中，涂层无开裂、脱落现象，展现出优异的可靠性，完全满足高端功率电子器件长期稳定运行的要求。
关于驰飞
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杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商，产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。
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