随着SiC功率模块、高速光模块对AMB氮化铝基板需求持续扩张，活性金属钎焊的材料路线选择，成为封装厂商重点讨论的技术热点。白银价格周期性波动、高压平台银迁移失效风险、制造业降本需求叠加，推动无银Cu-Ti钎料从实验室研发加速走向量产测试。
功率模块封装结构剖面图
Ag-Cu-Ti含银钎料经过多年批量验证，仍是当前AMB工艺主流方案；Cu-Ti无银钎料作为替代路线快速渗透。两类钎料界面反应机理、工艺窗口、服役可靠性存在显著差异，不存在普适性最优方案，选型需要结合电压等级、使用工况、成本目标综合判定。
依据《机械工程材料》核心期刊研究，活性钎焊实现铜层与氮化铝可靠结合的核心，依靠钎料中的Ti元素与AlN基体反应生成连续TiN界面层。钎料基体组分直接影响熔融润湿特性、界面反应动力学，最终决定基板剥离强度、空洞率与长期热循环寿命。
一、Ag-Cu-Ti含银钎料：
成熟量产主流方案
1.工艺容错性高，量产稳定性强
银的加入有效降低钎料液相温度，拓宽钎焊工艺窗口。在常规真空烧结条件下，熔融钎料对氮化铝表面润湿能力优异，更容易形成均匀、连续的TiN反应界面，空洞控制难度更低。历经车规功率模块、通信光器件多年验证，配套工艺体系标准化程度高，调试难度低。
福建华清AMB陶瓷板
2.适配基材范围更广
对于不同晶粒尺寸、表面状态、不同预处理工艺的氮化铝基板均具备良好适配性，对陶瓷表层微小缺陷容忍度更高，适合多规格基板柔性生产。
1.成本受贵金属价格扰动明显
银属于贵金属原料，原材料价格周期性波动，持续压缩AMB基板加工利润，难以满足大批量极致降本项目需求。
2.高压工况存在银迁移隐患
在800V及以上高压、高温高湿服役环境中，银离子迁移会诱发绝缘下降、局部漏电，限制其在高压第三代半导体功率器件中长期应用。
3.精细线路加工存在局限
焊层内银组分提升后续蚀刻难度，在超薄线路、高密度布线场景下，增加图形化加工难度。
1.彻底消除银迁移风险
体系不含银元素，从机理上规避高压工况下银迁移失效问题，契合SiC高压功率模块发展趋势。
2.原材料成本优势突出
摒弃贵金属银，原料成本不受银价波动影响，长期规模化生产具备显著降本潜力。
3.热机械匹配性更佳
焊层热膨胀系数更贴近无氧铜，冷热循环过程中界面热应力更小，厚铜AMB基板抗疲劳性能更优，长期循环下界面开裂风险更低。
2000次冷热冲击循环，无铜层分离现象
（超声扫描图）
图片来源：先进半导体材料
1.钎焊条件严苛，工艺窗口狭窄
Cu-Ti体系熔化温度更高，对真空炉真空度、升温速率、保温时间、冷却曲线要求极高。工艺参数微小偏移，极易造成润湿不良、界面空洞率超标。
2.对氮化铝基材品质高度敏感
基板晶粒均匀性、表面氧含量、残余应力、表面微裂纹都会直接影响Ti元素扩散与界面反应。同等条件下，基材细微缺陷就会引发局部结合力不足，对上游陶瓷生产管控能力提出更高要求。
3.量产验证积累不足
相较于Ag-Cu-Ti，Cu-Ti无银钎料大规模装车、长期可靠性数据库偏少，高端车规客户导入周期更长。
不少企业单纯以降本为目标直接替换Cu-Ti焊料，直接照搬Ag-Cu-Ti钎焊曲线，最终出现批量脱层、界面空洞超标。钎料体系变更，需要同步匹配基板表面预处理、真空钎焊全流程工艺调整。
低压通用模块优先考虑成熟稳定的Ag-Cu-Ti体系；高压SiC器件、长寿命储能模块，才更适合评估Cu-Ti路线。脱离工况谈钎料优劣，很容易造成可靠性事故。
相同钎料，搭配不同工艺制备的氮化铝基板，最终AMB界面性能差距巨大。钎料选型不能只关注焊料本身，必须联动陶瓷基材指标协同验证。
短期维度，Ag-Cu-Ti含银钎料凭借成熟稳定的工艺体系，依旧占据AMB市场主流；中长期看，随着高压功率器件渗透率提升、真空设备智能化升级，Cu-Ti无银钎料应用规模将持续扩大。
两类路线并非替代关系，而是互补关系。封装厂商需要建立双路线评估体系，根据产品电压平台、可靠性等级、成本目标灵活选型。在新工艺导入阶段，必须完成小批量钎焊试验、冷热循环、HAST湿热可靠性验证，充分评估基材、钎料、工艺三者匹配性，避免直接量产带来良率损失。面向AMB基板技术迭代浪潮，福建华清依托氮化铝粉-陶瓷基板-AMB金属化-精密陶瓷一体化产业链优势，可根据客户工况需求提供适配性解决方案。公司持续深耕高导热AlN AMB基板技术，打通基材性能调控、界面反应优化、批量良率管控关键环节，能进行成熟方案稳定交付，助力AI模块、SiC功率器件产业链实现供应链自主可控与长期降本增效。
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