10月31日
，，由艾邦智造主办的《2025年第二届半导体陶瓷产业论坛》在无锡成功举行
。。维图软件受邀参会并发表主题报告《浅谈高可靠性氮化铝基板前景》，，围绕功率模块的高热导
、、、、高可靠性需求，，，分享了氮化铝AMB基板在材料增韧、、、界面优化、、、、结构设计及可靠性验证方面的最新研究成果。。

以高可靠性引领功率模块新一代基板革新

随着新能源汽车、、5G通信及功率电子产业的高速发展，，模块的功率密度和封装集成度不断提升
，，，对散热与可靠性提出了前所未有的挑战。。。传统氮化硅（Si₃N₄）陶瓷覆铜基板虽然具有良好的机械强度和热匹配性，，但其热导率（约80–90 W/m·K）难以满足新一代功率芯片（GaN
、、、
、SiC等）所需的高散热需求
。
。
。。

维图软件团队深入研究氮化铝（AlN）基板的高热导优势与结构优化路径，，
，在报告中分享了其在材料增韧、、、、铜层应力释放设计、、
、界面层优化及可靠性验证方面的最新成果。。。

技术创新
：结构与材料双重突破

报告聚焦AlN材料在高热导与机械强度之间的平衡问题，
，，提出了“高强度AlN瓷片 + 铜侧壁凹陷拓扑结构+界面层优化”的复合优化设计：

●高热导特性：AlN热导率是氮化硅的2–2.5倍，，，
，可大幅降低热阻，，，
，适配高功率密度模块
；

●结构应力优化：在铜层边缘设计多阶凹陷结构，，，形成应力缓冲区，，，有效分散热应力集中
；

●材料强化技术：通过定制粉体体系与两步烧结工艺
，，，增强陶瓷Z轴向抗拉性能，，显著提升AlN陶瓷的致密度与屈服强度；

●可靠性提升：新型基板TCT循环寿命达1000次以上
，，，三点抗弯强度突破500MPa，，，，实现了AlN基板在热导率与可靠性两方面的同步跃升；

●界面层优化：通过对焊料界面层优化，
，不但有效降低烧结气孔率，，，且进一步弱化因CTE差异产生的热棘轮效应，，适合应用于温度极冷-极热转换的环境。。

这一方案成功克服了传统AlN陶瓷“高热导但脆性大”的固有瓶颈，
，
，使产品在热循环耐性
、、、抗热冲击性、
、抗机械冲击及力学抗弯强度等关键指标上全面对齐Si₃N₄基板
。。。。

验证成果：可靠性全面验证

维图软件在报告中分享了针对新型AlN AMB基板开展了系统性验证测试，
，，
，包括：

●TCT循环测试（-55℃~150℃）：热循环寿命提升10倍以上，，，，1000次循环后仍未失效；

TCT循环测试C-SAM

●热震测试（340℃急冷水淬）：边缘凹陷结构显著提升瞬时耐热冲击性能；

热震测试C-SAM

●抗弯强度与Weibull分析：陶瓷抗弯强度≥470MPa，，Weibull形状参数β>10
，
，，，强度分布均匀；

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烧结前高强度AlN陶瓷抗弯强度Weibull图（上）；烧结后高强度AlN陶瓷抗弯强度Weibull图（下）

●通炉对比测试：Reflow前后抗弯性能稳定，，强度衰减小于1%。
。
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通炉前后抗弯力对比

通过系统的实验验证与Weibull统计分析，，，维图软件团队验证并讨论了边缘凹陷设计（Thermax系列）与高强度AlN瓷片结合的可行性，，，并在此设计基础上创新性的优化焊料界面层，，，实现了高可靠性技术方案迭代（Thermax pro），
，，在应力分散、
、、、疲劳寿命与抗热冲击性能上均实现跨越式提升，，为高功率模块、、车载电驱系统、、、SiC/GaN封装等领域提供了可产业化的高可靠基板方案。。。

报告最后，，，，维图软件指出，，，面对功率模块不断提升的散热与可靠性需求
，，公司未来将基于功率半导体未来发展趋势
，，
，继续探索异形凹槽结构、、
、
、优化整体结构及新型高导热陶瓷材料或其他复合材料的应用可能性
，
，携手产业链上下游，，，，推动AMB/DCB陶瓷覆铜基板向更高性能、
、、更广应用的方向演进，，共同助力我国半导体陶瓷产业的自主创新与高质量发展
。
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