大家好，今天给大家介绍的是DBC，可能大家对DBC有点陌生，它的英文简称 Direct Bonding Copper，直接覆铜陶瓷基板的意思。陶瓷粉体如氧化铝，氮化铝，或者掺杂氧化锆，经过流延，烧结制成陶瓷基板，然后进行金属化，制备成陶瓷覆铜板。

什么是DBC直接覆铜陶瓷基板？国内厂商大全

不过这里要注意的是，DBC只是陶瓷基板做成陶瓷覆铜板的一种方式，此外还有DPC直接电镀铜陶瓷基板、AMB活性金属焊接陶瓷基板，LAM活性金属焊接陶瓷基板等。

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在当前功率半导体发展势头正猛之时，DBC基板也得到了很大的关注。下面来详细看下，同时也欢迎大家加入陶瓷基板产业链微信群。

一、DBC基板工艺简介

直接覆铜（DirectBond Copper，简称DBC）陶瓷基板是一种将高绝缘性的氧化铝（Al2O3）或氮化铝（AlN）陶瓷基板覆上铜金属的新型复合材料。经由高温1065~1085℃的环境加热，使铜金属因高温氧化、扩散与陶瓷产生共晶熔体，使铜与陶瓷基板黏合，形成陶瓷复合金属基板；然后根据线路设计菲林贴膜曝光显影，通过蚀刻方式备制线路基板。主要应用于功率半导体模块封装、制冷器及高温垫片。

DBC基板是一种陶瓷表面金属化技术，DBC基板主要有两种材料，Al2O3陶瓷基板和AlN陶瓷基板。氧化铝和氮化铝陶瓷基板的表面金属化技术大致相同。以Al2O3陶瓷基板为例，通过在含氧的氮气N2气氛中，将陶瓷基板加热，使铜Cu箔直接焊覆在氧化铝Al2O3基板上。

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DBC陶瓷基板生产工艺

在陶瓷表面金属化过程中，Cu原子与O原子形成的Cu2O共晶液相，润湿了互相接触的Cu箔和Al2O3陶瓷表面，同时还与Al2O3发生反应，生成Cu(AlO2)2、Cu(AlO2)等复合氧化物，充当共晶钎焊用的焊料，使二者牢固的结合在一起。AlN陶瓷基板是一种非氧化物陶瓷，覆接铜箔的关键是使其表面形成符合上述覆接条件的过渡层。在过渡层上覆接铜箔的机理与Al2O3陶瓷基板大致相同。

该技术上世纪70年代初由美国通用电气(GE)公司研发成功。由于该键合技术工艺复杂，后续工艺工序繁琐以及专用工艺设备的限制，致使在DBC技术研发成功的最初十几年内，几乎未能形成DBC陶瓷覆铜板的规模生产。但DBC陶瓷覆铜板的各种优异特性引起美国和西欧大型器件公司的高度重视，经过扎实研发解决了铜和陶瓷的浸润工艺，使DBC陶瓷覆铜板实现了良好的分子键合，大大提高了DBC陶瓷覆铜板的性能。

二、DBC基板的性能

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DBC覆铜板

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。

DBC基板具有绝缘性能好、散热性能好、热阻系数低、膨胀系数匹配、机械性能优、焊接性能佳的显著特点。

1、绝缘性能好

使用DBC基板作为芯片的承载体，可有效的将芯片与模块散热底板隔离开，DBC基板中间的Al2O3陶瓷层或者AlN陶瓷层可有效提高模块的绝缘能力(陶瓷层绝缘耐压>2.5KV)。

2、导热优异

DBC基板具有良好的导热性，热导率为20-260W/mK，IGBT模块在运行过程中，在芯片表面产生大量的热量，这些热量可有效的通过DBC基板传输到模块散热底板上，再通过底板上的导热硅脂传导于散热器上，完成模块的整体散热流动。

3、DBC基板膨胀系数与芯片接近

DBC基板膨胀系数同硅(芯片主要材质为硅)相近(7.1ppm/K)，不会造成对芯片的应力损伤，DBC基板抗剥力>20N/mm2,具有优秀的机械性能，耐腐蚀，不易发生形变，可在较宽温度范围内使用。

4、焊接性能良好

DBC基板在IGBT模组中

DBC基板焊接性能良好，焊接空洞率小于5%，DBC基板具有较厚的铜层,该铜层能够负担很高的电流负载，在相同截面下，仅需要通常PCB板的12%的导电宽度，在单位体积内能传输更大的功率，提高系统和设备的可靠性。

正是由于DBC基板的各种优良性能，DBC基板被广泛应用于各型大功率半导体特别是IGBT封装材料的制备。

三、DBC基板涉及的设备

DBC主要工艺流程为：陶瓷基片和铜箔的清洗烘干→铜箔预处理→铜箔与陶瓷基片的高温共晶键合→冷热阶梯循环冷却→质检→按要求刻蚀图形→化学镀镍(或镀金)→质检→激光划片、切割→成品质检→真空或充氮气包装→入成品库。从工艺流程可以看出，主要涉及设备有清洗设备，烧结炉，刻蚀设备，电镀线，激光设备，划片切割设备等。

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三、DBC陶瓷覆铜板厂商

DBC厂商国外知名的有罗杰斯、韩国KCC、日本Ferrotec、日本DOWA、德国贺利氏等，而国内企业也非常多，据艾邦陶瓷基板微信群统计有：

浙江德汇	南通威斯派尔
浙江精瓷半导体有限责任公司	南京中江新材料科技有限公司
比亚迪	江苏富乐德
深圳博敏	淄博宋瓷
深圳鼎华芯泰	淄博市临淄银河高技术开发有限公司
深圳景旺	秦皇岛盛智
深圳思睿辰新材料有限公司	合肥圣达
深圳市昊赛美半导体有限公司	河北中瓷
深圳金航芯半导体有限公司	上海芯陶微
广东荣创（东莞）科技有限公司	上海贺利氏工业技术材料有限公司
珠海汉瓷	湖北帝博科墨电子有限公司
珠海晶瓷	成都万士达瓷业有限公司
苏州晶品	台湾誊骐国际
苏州大毅	台湾同欣

为了加强上下游交流，欢迎相关材料，设备，加工，应用厂家申请加入微信群。

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第四届陶瓷基板及封装产业高峰论坛

材料、工艺、设备

2022年5月13日（周五）

西安 西安星河湾酒店

艾邦智造将于2022年5月13日在陕西西安举办《第四届陶瓷基板及封装产业高峰论坛》，本次研讨的主题将围绕陶瓷基板及封装技术的材料研发、工艺制造、设备方案等方面展开，诚挚邀请行业上下游朋友汇聚古城西安，为高性能陶瓷基板及封装技术行业发展助力。

主要议题

序号	议题	拟邀请单位
1	IC产业链中的陶瓷封装技术	中电58所、西安微电子技术研究所、北京微电子技术研究所
2	高可靠陶瓷封装技术自主创新的机遇与挑战	中电13所、时代民芯、中科芯集成电路
3	先进封装技术在汽车激光雷达的应用解决方案	合肥圣达、肖特
4	汽车级IGBT用陶瓷封装覆铜板应用要求	比亚迪半导、斯达半导、中车时代
5	AMB陶瓷基板在功率半导体的封装应用	富乐德、贺利氏、浙江德汇、深圳芯舟
6	电力电子器件及功率模块封装用DBCCeramic substrate	罗杰斯、富乐德、贺利氏、合肥圣达、深圳景旺、深圳思睿辰、南京中江
7	电镀陶瓷基板（DPC）技术研发与封装应用	华中科技大学陈明祥教授/博导/系主任
8	DPC陶瓷电路板在大功率LED上的应用	赛创电气、深圳昱安旭瓷、苏州昀冢、深圳金瑞欣、梅州展至
9	关键活化金属焊料在AMB陶瓷覆铜板的应用介绍	浙江亚通焊材、海外华昇
10	应用于氮化铝陶瓷基板的浆料介绍	西安宏星电子浆料专家
11	系统级封装用陶瓷材料研究进展和发展趋势	中瓷电子、中电43所、电子科技大学
12	高纯氧化铝粉体在陶瓷基板的应用	法铝、住友、扬州中天利、河南天马
13	陶瓷基板堆叠型三维系统级封装技术方案介绍	中电55所、14所、43所
14	高性能氮化铝粉体应用于高导热陶瓷基板方案	日本德山、厦门钜瓷、宁夏艾森达、上海东洋炭素
15	高导热氮化铝陶瓷基板在陶瓷封装覆铜板上的应用	日本丸和、福建华清、无锡海古德、浙江正天、福建臻璟
16	高可靠精密流延机在陶瓷领域的应用	西安鑫乙技术专家
17	先进窑炉装备在陶瓷管壳、陶瓷覆铜板领域的应用解决方案	合肥泰络技术专家
18	陶瓷封装基板表面冲孔加工精度控制	中电风华信息装备张浚大客户经理
19	PVD设备在DPC陶瓷基板的应用	北方华创
20	钨钼浆料在HTCC中的应用研究	深圳瓷金科技潘亚蕊总经理