直接敷銅陶瓷基板（DBC）與直接鍍銅陶瓷基板（DPC）區(qū)別簡(jiǎn)介

1、直接敷銅陶瓷基板（DBC）與直接鍍銅陶瓷基板（DPC）區(qū)別簡(jiǎn)介一、原理工藝不同直接敷銅陶瓷基板（DBC）直接敷銅陶瓷基板(DBC)是在銅與陶瓷之間加入氧元素，在10651083溫度間得到Cu-O共晶液，隨后反應(yīng)得到中間相（CuAlO2或CuAl2O4），從而實(shí)現(xiàn)Cu板和陶瓷基板化學(xué)冶金結(jié)合，最后再通過(guò)光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖形制備，形成電路。DBC基板制備工藝流程DBC陶瓷基板分為3層，中間的絕緣材料是Al2O3或者AlN。Al2O3的熱導(dǎo)率通常為24W/(mK)，AlN的熱導(dǎo)率則為170W/(mK)。DBC基板的熱膨脹系數(shù)與Al2O3/AlN相類(lèi)似，非常接近LED外延材料的熱膨脹系數(shù)，可以顯著降低芯片

2、與基板間所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。覆銅陶瓷基板的截面直接鍍銅陶瓷基板（DPC） 直接鍍銅陶瓷基板(DPC)是將陶瓷基板做預(yù)處理清潔，利用半導(dǎo)體工藝在陶瓷基板上濺射銅種子層，再經(jīng)曝光、顯影、蝕刻、去膜等光刻工藝實(shí)現(xiàn)線路圖案，最后再通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍方式增加銅線路的厚度，移除光刻膠后即完成金屬化線路制作。DPC基板制備工藝流程二、各自優(yōu)缺點(diǎn)不同直接敷銅陶瓷基板（DBC）優(yōu)點(diǎn)：由于銅箔具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力，而氧化鋁能有效控制Cu-Al2O3-Cu復(fù)合體的膨脹，使DBC基板具有近似氧化鋁的熱膨脹系數(shù)，因此，DBC具有導(dǎo)熱性好、絕緣性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于IGBT、LD和CPV封裝。特別是由于銅箔較厚

3、（100600m），在IGBT和LD封裝領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。不足：（1）制備過(guò)程利用了在高溫下(1065)Cu與Al2O3間的共晶反應(yīng)，對(duì)設(shè)備和工藝控制要求高，使基板成本偏高；（2）由于Al2O3與Cu層間容易產(chǎn)生微氣孔，降低了產(chǎn)品抗熱沖擊性能，這些缺點(diǎn)成為DBC基板推廣的瓶頸。直接鍍銅陶瓷基板（DPC）優(yōu)點(diǎn)：（1）低溫工藝（300以下），完全避免了高溫對(duì)材料或線路結(jié)構(gòu)的不利影響，也降低了制造工藝成本；（2）采用薄膜與光刻顯影技術(shù)，使基板上的金屬線路更加精細(xì)（線寬尺寸2030m，表面平整度低于0.3m，線路對(duì)準(zhǔn)精度誤差小于1%），因此DPC基板非常適合對(duì)準(zhǔn)精度要求較高的電子器件封裝。缺點(diǎn)：（1）電鍍

4、沉積銅層厚度有限，且電鍍廢液污染大；（2）金屬層與陶瓷間的結(jié)合強(qiáng)度較低，產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)可靠性較低。三、關(guān)鍵技術(shù)不同直接敷銅陶瓷基板（DBC）在DBC基板制備過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制共晶溫度與氧含量，氧化時(shí)間與氧化溫度是最重要的兩個(gè)參數(shù)。銅箔經(jīng)過(guò)預(yù)氧化后，鍵合界面能形成足夠CuxOy相潤(rùn)濕Al2O3陶瓷與銅箔，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度；若銅箔未經(jīng)過(guò)預(yù)氧化處理，CuxOy潤(rùn)濕性較差，鍵合界面會(huì)殘留大量空洞和缺陷，降低結(jié)合強(qiáng)度及熱導(dǎo)率。對(duì)于采用AlN陶瓷制備DBC基板，還需對(duì)陶瓷基片進(jìn)行預(yù)氧化，先生成Al2O3薄膜，再與銅箔發(fā)生共晶反應(yīng)。直接鍍銅陶瓷基板（DPC） （1）金屬線路層與陶瓷基片的結(jié)合強(qiáng)度是影響DPC陶瓷基板可靠性的關(guān)鍵。由于金屬與陶瓷間熱膨脹系數(shù)差較大，為降低界面應(yīng)力，需要在銅層與陶瓷間增加過(guò)渡層，從而提高界面結(jié)合強(qiáng)度。由于過(guò)渡層與陶瓷間的結(jié)合力主要以擴(kuò)散附著及化學(xué)鍵為主，因此常選擇Ti、Cr和Ni等活性較高、擴(kuò)散性好的金屬作為過(guò)渡層(同時(shí)作為電鍍種子層)。 （2）電鍍填孔也是DPC陶瓷基板制備的關(guān)鍵技術(shù)。目前DPC基板電