DPC（Direct Plated Copper）直接电镀铜陶瓷基板是利用激光在陶瓷基片上打孔，采用半导体工艺在陶瓷基片上沉积铜Cu种子层，而后通过电镀工艺填孔，增厚金属层得到的基板。该工艺具有电路高精度、高导热、垂直互连、低成本等特点。

DPC生产工艺流程

DPC的陶瓷基板主要有氧化铝、氮化铝陶瓷基板，也有在使用氮化硅基板。DPC分单双面板，如果是单面板一面是线路板层或者导电层，一面是光板。如果是双面板，则双面是金属化铜或线路板层。

车灯3570 氧化铝陶瓷基板

陶瓷基板是绝缘层，同时也是导热散热层。DPC陶瓷基板可以将芯片直接固定在陶瓷上，不需要在陶瓷上面再做绝缘层了。

随着电子行业上发展，DPC技术也不断在提高。DPC陶瓷基板在电子封装特别是功率电子器件例如IGBT（绝缘栅双极晶体管）、LD（激光二极管）、大功率LED（发光二极管）、CPV（聚焦型光伏）封装中的应用越来越广泛。

一、DPC陶瓷基板的关键技术

在DPC的生产中，大家非常关注的两个生产工艺上的技术点就是金属层与陶瓷基板的结合强度、电镀填孔。

1、金属线路层与陶瓷基板的结合强度

由于金属与陶瓷间热膨胀系数差较大，为了降低界面应力，需要在铜层与陶瓷间增加过渡层，从而提高界面结合强度。

DPC陶瓷基板

由于过渡层与陶瓷间的结合力主要以扩散附着及化学键为主，因此常选择Ti、Cr和Ni等活性较高、扩散性好的金属作为过渡层（同时作为电镀种子层）。

2、电镀填孔

电镀填孔是DPC陶瓷基板制备的关键技术，目前DPC电镀填孔大多采用脉冲电源。其技术优势包括了易于填充通孔，降低孔内镀层缺陷，表面镀层结构致密，厚度均匀，可采用较高电流密度进行电镀，提高沉积效率。

二、DPC陶瓷基板热门应用

1、IGBT封装

IGBT有输入阻抗高、开关速度快、通态电压低、阻断电压高等特点，成为当今功率半导体发展热门。其应用小到变频空调、静音冰箱等家用电器，大到电力机车牵引系统等。IGBT输出功率高，发热量大，因此对IGBT封装而言，散热是关键。目前IGBT封装主要采用DBC（直接覆铜）陶瓷基板，原因在于DBC具有金属层厚度大，载流能力大、耐高温性好等特点。目前DPC在IGBT上已经开始应用。

2、LD封装

激光二极管(LD)是一种基于半导体材料受激辐射原理的光电器件，具有体积小、寿命长、易于集成等特点，应用于激光通信、光存储以及雷达等领域。散热是LD封装关键。由于LD器件电流密度大，热流密度高，DPC陶瓷基板成为LD封装的首选热沉材料。

3、LED封装

陶瓷金属化 LED基板

LED功率密度不断提高，对散热的要求也越来越高。由于陶瓷具有的高绝缘、高导热和耐热、低膨胀等特性，特别DPC基板是采用通孔互联技术，可有效满足LED倒装、共晶、COB(板上芯片)、CSP(芯片规模封装)、WLP(圆片封装)封装需求，适合中高功率LED封装。

4、光伏(PV)模组封装

聚焦作用导致太阳光密度增加，芯片温度升高，光伏模组封装必须采用陶瓷基板促进散热。陶瓷基板表面的金属层通过热界面材料(TIM)分别与芯片和热沉连接，热量通过陶瓷基板快速传导到金属热沉上，有效提高了系统光电转换效率与可靠性。

文章来源：梅州展至电子

DPC直接镀铜陶瓷基板的核心技术与热门应用

长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入陶瓷基板交流群。

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