你不知道的DBC陶瓷基板覆铜技术
2023年覆铜(DCB)陶瓷基板行业市场分析现状
2023年覆铜（DCB）陶瓷基板行业市场分析现状覆铜（DCB）陶瓷基板是一种具有优异导热性能和电气绝缘性能的新型材料，广泛应用于电子电器领域。
下面将从市场规模、应用领域和市场竞争等方面对覆铜陶瓷基板行业的市场现状进行分析。
一、市场规模随着电子电器行业的快速发展，对于高性能电路的需求越来越高，推动了覆铜陶瓷基板市场的快速增长。
目前覆铜陶瓷基板市场呈现出稳步增长的趋势。
根据市场调研数据显示，2019年覆铜陶瓷基板市场规模达到XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元。
市场规模的增长主要受益于电子电器行业的快速发展和技术进步。
二、应用领域覆铜陶瓷基板在电子电器领域有着广泛的应用，特别是在高功率电子器件领域。
主要应用于电力模块、光电模块、功率模块、通信模块等领域。
其中，电力模块是市场需求的主要引擎，其占据覆铜陶瓷基板市场的XX%份额。
随着电动汽车市场的快速增长，电力模块的需求也将持续增长，进一步推动了覆铜陶瓷基板市场的发展。
三、市场竞争目前覆铜陶瓷基板市场竞争激烈，主要竞争者包括国内外一些知名的电子材料制造商。
市场竞争主要体现在产品性能、价格、供应能力等方面。
在产品性能方面，主要竞争点是陶瓷基板的导热性能和电气性能。
高导热性能和电气绝缘性能是覆铜陶瓷基板的核心竞争优势。
在价格方面，由于市场上陶瓷基板产品种类多样，竞争较为激烈，价格相对较为透明。
供应能力方面，供应商的生产能力和交货能力对于市场竞争至关重要。
通过提升生产能力和保障交货能力来降低客户选择的风险是市场竞争中的关键。
四、发展趋势随着电子电器行业对高性能电路的需求不断增加，覆铜陶瓷基板市场将持续增长。
未来几年，覆铜陶瓷基板市场将会呈现以下几个趋势：1. 产品性能的不断提升。
随着技术的不断进步，未来覆铜陶瓷基板的导热性能和电气性能将进一步提高，以满足高性能电路的需求。
2. 应用领域的拓展。
随着电动汽车、光伏发电等新兴行业的快速发展，覆铜陶瓷基板的应用领域将进一步拓展，市场规模将进一步扩大。
dba陶瓷基板工艺
dba陶瓷基板工艺一、基板制备DBA陶瓷基板是一种以陶瓷为基材，通过微加工技术制造而成的基板。
其制备过程包括以下几个步骤：1.陶瓷基材制备：采用高纯度陶瓷材料，通过球磨、干燥、成型等工艺，制备成所需的陶瓷基材。
2.基材表面处理：对陶瓷基材进行抛光、清洗等处理，以去除表面杂质和缺陷。
3.微加工：采用微加工技术，将陶瓷基材加工成具有所需电路图案的基板。
4.基板清洗：清洗基板表面，去除微加工过程中留下的杂质和污染物。
二、铜箔制备铜箔是DBA陶瓷基板上的主要导电材料，其制备过程包括以下几个步骤：1.铜箔材料选择：选择高导电性能的铜箔材料，如纯铜或铜合金。
2.铜箔剪裁：根据实际需要，将铜箔剪裁成所需的尺寸和形状。
3.铜箔表面处理：对铜箔表面进行抛光、清洗等处理，以去除表面杂质和缺陷。
4.铜箔矫直：通过矫直机对铜箔进行矫直，以保证其在DBA陶瓷基板上的平整度。
三、键合键合是将DBA陶瓷基板与铜箔连接在一起的关键步骤，其主要包括以下几个环节：1.表面处理：对DBA陶瓷基板和铜箔进行表面处理，以增强它们之间的粘附性。
2.焊料选择：选择合适的焊料，如银铜合金、锡铅合金等，用于将DBA陶瓷基板与铜箔连接在一起。
3.键合工艺：采用超声波键合、热压键合等工艺，将DBA陶瓷基板与铜箔紧密连接在一起。
4.键合质量检测：对键合后的DBA陶瓷基板进行质量检测，如X 射线检测、超声波检测等，以确保键合质量和可靠性。
四、电路制作电路制作是DBA陶瓷基板工艺的核心环节之一，其主要包括以下几个步骤：1.光刻制版：采用光刻技术制作DBA陶瓷基板的电路图案模板。
2.电路印刷：使用印刷机将电路图案模板上的电路转移到DBA陶瓷基板上。
3.电路固化：通过加热等手段使电路图案模板上的电路材料固化在DBA陶瓷基板上。
4.电路质量检测：对制作完成的电路进行质量检测，如外观检测、电性能检测等，以确保电路的质量和可靠性。
陶瓷电路板工艺介绍——覆铜篇
陶瓷电路板工艺介绍——覆铜篇
PCB为什么要覆铜？
覆铜是指在电路板上没有布线的区域覆上铜箔，与地线相连，以增大地线面积，减小环路面积，降低压降，提高电源效率和抗干扰能力。
覆铜除了能减小地线阻抗，同时具有减小环路截面积，增强信号镜像环路等作用。
因此，覆铜工艺在PCB工艺中起着非常关键的作用，不完整、截断镜像环路或者位置不正确的铜层经常会导致新的干扰，对电路板的使用产生消极影响。
DPC基板制备工艺流程
DPC基板结构
覆铜工艺与厚膜工艺比较
LAM工艺及DPC工艺
在LAM工艺中，陶瓷金属化利用高能激光束将陶瓷和金属离子态化，使两者紧密地联合在一起，达到一起生长的效果。
采用LAM技术的覆铜，具有铜层厚度可控，图形精度易控等优势。
也就是说，随着科学技术在激光领域的应用与深入，PCB行业的覆铜技术已经可以通过激光技术达到陶瓷跟金属层结合度高、性能优良等的效果。
在DPC工艺中，采用的是电镀工艺，陶瓷金属化一般采用溅射工艺在陶瓷表面依次形成以铬或钛为材料的粘附层和以铜为材料的种子层，粘附层可以增加金属线路的粘附强度，铜种子层则起到导电层的作用。
dbc陶瓷基板制备工艺
dbc陶瓷基板制备工艺DBC陶瓷基板是目前电子行业最常用的散热基材，用于高功率晶体管、光电元件等器件的封装，其优点是在高温高频环境下具有高强度，优良的导热性和电气绝缘性，因此在电子产品中拥有广泛的应用。
DBC陶瓷基板的制备工艺是一个比较复杂的过程，需要经过多个步骤，下面将对其详细阐述。
首先是制备原料。
制备DBC陶瓷基板的原材料主要包括氮化铝，氮化硅，氧化铝和氧化锆等，这些原料按照一定比例混合后，再经过混合、烘干等处理，可以得到均匀的粉末。
接下来是进行成型。
该步骤的目的是将混合好的粉末加工成固体绿胚。
具体的成型方式有手工压坯、干压成型、注塑成型、压碾成型等。
其中，注塑成型具有较高的生产效率和较好的成型精度，已逐渐成为制备DBC陶瓷基板的主要工艺。
第三步是进行固化。
经过成型的铜化铝基板需要经过固化才能够成为有机体强度的陶瓷基板。
通常的固化方式有多次热压固化、微波固化、等离子固化等方式。
多次热压固化是一种最为常用的方式，它需要将铜化铝基板进行多次高温高压处理，一般为1600℃，60Mpa下进行4次高温固化处理。
随后是磨削。
制备出的陶瓷基板必须要具备一定的平整度、尺寸精度才能够有效地进行后续加工。
因此，在这一步骤中，需要将过压固化后的铜化铝基板进行磨削处理，以保证其平坦度和精度。
然后是金属化。
将铜化铝基板进行陶瓷化处理后，需要在其表面形成一层金属薄膜，用以与高功率器件的金属散热片直接接触进行热量传导。
目前所采用的金属化方式有电沉积、蒸镀、喷涂等方法。
最后是漆覆。
陶瓷基板需要在其表面涂覆一层有机陶瓷漆来提高其绝缘性。
这一过程在陶瓷基板市场中尤为重要，有一个良好的表层涂层便于后续的封装和焊接加工等。
综上所述，DBC陶瓷基板制备工艺包括原材料的制备、成型、固化、磨削、金属化和漆覆等多个步骤，每个步骤都要求具有较高的工艺水平和名称的设备支持。
通过这些步骤的合理组合和操作，最终可以制备出高性能、高可靠性的陶瓷基板，为电子产品的高质量发展做出积极的贡献。
陶瓷基覆铜板性能要求与标准
陶瓷基覆铜板性能要求与标准从前面论述可以看出，陶瓷基覆铜板是根据电力电子模块电路的要求进行了不同的功能设计，从而形成了许多品种和规格的系列产品。
这里主要介绍以Al2O3陶瓷-Cu板（100~600μm）进行直接键合的陶瓷基覆铜板，因为此种规格是目前生产规模最大，应用范围最广，应用效果最好的一种产品。
一、Al2O3-----DBC的制作Al2O3-DBC就是指采用Al2O3陶瓷片与铜板在高温和惰性气体中直接键合而成的陶瓷基覆铜板。
其制作流程为：这里所使用的Al2O3瓷片一般是指Al2O3含量96%，适用于薄膜电路或厚膜电路的电子陶瓷片经特殊加工处理而成。
二、Al2O3-DBC的制作的键合机理在高温下含氧量一定的气氛中，金属铜表面氧化形成一薄层Cu2O,温度高于低共熔点时，出现Cu-Cu2O 共晶液相，其中的Cu2O相与Al2O3陶瓷有着良好的亲和性，使界面能降低，共晶液相能很好地润湿铜和陶瓷。
同时液相中的Cu2O与Al2O3发生化学反应，形成CuAlO2：冷却后通过Cu-Al-O化学键，Cu2O与Al2O3陶瓷牢固键合在一起。
在Cu2O与金属接触的另一端，以Cu-O离子键将Cu2O与铜层紧密联接起来，但是这一层的键合力与Cu2O/Al2O3反应键合相比要小一些。
从拉脱试验中可以看出，当铜层拉离了瓷体，在陶瓷上留下粉红色岛状的Cu2O晶粒。
三、Al2O3-DBC覆铜板的性能要求1 铜导带和Al2O3陶瓷基片在高温适合的气氛中直接键合，具有较高的导热性。
热导率为:14~28W/m.K.2 DBC的热膨胀系数同于Al2O3基片（7.4x10-6/℃），与Si相近并和Si芯片相匹配，可以把大型Si芯片直接搭乘在铜导体电路上，省去了传统模块中用钼片等过渡层。
3 由于DBC制作主要以化学键合为主，所以键合强度十分高，拉脱强度大于50N/mm2，剥离强度大于9N/mm。
4 基板耐可焊接性好，使用温度高。
传统PCB一般在260℃ 60s左右，DBC成型温度在1000℃左右，在260℃可以多次焊接，-55~+88范围内长期使用具有优异的热可靠性。
DCB是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝（AL2Q3）或氮化铝（ALN
氧化铝陶瓷基覆铜板DCB是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(AL2Q3)或氮化铝(ALN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺方法。
所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。
因此，DCB基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料，也是本世纪封装技术发展方向“chip-on-board”技术的基础。
1、DCB应用●大功率电力半导体模块；●半导体致冷器、电子加热器；●功率控制电路，功率混合电路；●智能功率组件；●高频开关电源，固态继电器；●汽车电子，航天航空及军用电子组件；●太阳能电池板组件；●电讯专用交换机，接收系统；●激光等工业电子。
2、DCB特点●机械应力强，形状稳定；●高强度、高导热率、高绝缘性；●结合力强，防腐蚀；●极好的热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高；●与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构●无污染、无公害；●使用温度宽-55℃～850℃；●热膨胀系数接近硅，简化功率模块的生产工艺。
3、使用DCB优越性●DBC的热膨胀系数接近硅芯片，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本；●减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率；●在相同截面积下。
0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；●优良的导热性，使芯片的封装非常紧凑，从而使功率密度大大提高，改善系统和装置的可靠性；●超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO，无环保毒性问题；●载流量大，100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽0.3mm 厚铜体，温升仅5℃左右；●热阻低，10×10mmDCB板的热阻：厚0.63mm为0.31K/W厚0.38mm为0.19K/W厚0.25mm为0.14K/W●绝缘耐压高，保障人身安全和设备的防护能力；●可以实现新的封装和组装方法，使产品高度集成，体积缩小。
IGBT模块用低热阻陶瓷覆铜板的制作研究
IGBT模块用低热阻陶瓷覆铜板的制作研究1、引言铜直接键合(Direct Bonded Copper，简称DBC)技术是在上世纪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，目前利用DBC键合工艺已能全自动批量生产139.7mm×190.5mm Al2O3的DBC陶瓷覆铜板，并已广泛应用于大功率电力半导体模块、LED组件、聚光太阳能电池、航空航天和军用电子组件等领域。
因此，DBC陶瓷覆铜板已成为大功率电力电子电路结构技术和互联技术的基础材料。
淄博市临淄银河高技术开发有限公司根据市场需求，于上世纪90年代初开始研发DBC 陶瓷覆铜板，在解决了流动气氛下温度(>1000℃)的稳定控制精度(±0.25℃)以及铜液相厚度和Cu-Cu2O共晶熔点的控制技术后，于2002年成功开发出0.63mm厚Al2O3双面覆0.3mm厚铜箔的DBC陶瓷覆铜板，现已大批量供应晶闸管和整流管模块以及半导体致冷器和激光射频电源等领域使用。
2009年公司按市场需求，在连续突破了厚膜铜浆与Al2O3陶瓷键合技术难关后，成功开发出大功率LED陶瓷覆铜散热基板和聚光太阳能电池陶瓷覆铜散热基板。
此后，公司又在突破铜箔预处理工艺技术难关，铜箔与超薄Al2O3陶瓷基板(0.25mm和0.38mm)键合、冷却等工艺技术难关后，成功地开发出IGBT模块用低热阻陶瓷覆铜板(DBC)，并于2010年3通过国家科技成果鉴定，现已能批量供应用户使用，目前公司已获得与DBC陶瓷覆铜板相关国家专利12项。
dbc基板流程
dbc基板流程
准备基材：首先需要准备合适的陶瓷基材，如氧化铝、氮化铝等。
这些基材通常需要经过切割、研磨和清洗等处理，以确保其表面平整、干净。
金属化处理：在陶瓷基材表面涂覆一层金属薄膜，通常是铜或镍。
这一步通常通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方法实现。
金属化处理的目的是为后续的焊接提供连接点。
热处理：将经过金属化处理的基材进行高温处理，以增强金属与陶瓷之间的结合力。
这一步通常被称为“热处理”或“退火”。
铜箔制备：将铜箔切割成适当的尺寸，并进行清洗和干燥处理。
铜箔的尺寸和形状可以根据具体需求进行定制。
焊接过程：将制备好的铜箔与经过热处理的基材进行焊接。
这一步通常使用无铅焊料或银焊料等材料进行焊接。
焊接过程中需要控制温度和时间，以确保焊接质量。
加工和测试：完成焊接后，对DBC基板进行必要的加工和测试。
加工可能包括钻孔、切割、研磨等，而测试则可能包括电气性能测试、机械性能测试等。
质量检查和包装：最后，对DBC基板进行严格的质量检查，确保其质量和性能符合要求。
然后进行适当的包装，以保护基板在运输和存储过程中不受损伤。
整个DBC基板流程需要严格的质量控制和精细的工艺参数调整，以确保最终产品的可靠性和性能。
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你不知道的DBC陶瓷基板覆铜技术
DBC就直接覆铜，是一种陶瓷表面金属化技术，它直接将陶瓷（三氧化二铝、氧化铍、AIN等）和基板铜相接。
这种技术主要用于电力电子模块、半导体制冷和LED器件等的封装应用广泛。
DBC陶瓷基板是陶瓷板制作工艺中按工艺属性分来的陶瓷电路板。
DBC陶瓷基板的优选材料
三氧化二铝绝缘性好、化学稳定性好、强度高、而且价格低，是DBC技术的优选材料，但是三氧化二铝的热导率低，并且与SI的热膨胀系数还有一定的热失配，氧化铍一种常见的DBC技术用陶瓷材料，低温热导率高，制作工艺很完善，可用于中高功率器件，打死你在应用领域和过程中，所产生的毒性应有适当防护；AIN材料无毒，介电常数适中，热导率远高于三氧化二铝，和氧化铍接近，热膨胀系数与SI接近，各类SI芯片和大功率器件可以直接附着在AIN基板生而不用其他材料的过渡层。
目前用于DBC技术中前景十分看好。
DBC陶瓷基板技术的特征
1在金属和陶瓷界面间没有明显的中间层存在，没有底热导焊料，因其忍住小，热扩散能力强；接触电阻也较低，有利于高功率高频器件的链接。
2，链接温度低于铜的熔点，DBC基片在连接过程中保持稳定的几何形状，在一些情况下，可以讲铜箔在链接前就制成所需的形状，然后进行DBC的制备过程，免去了连接后的刻蚀工艺。
3，AIN基片的热膨胀系数和SI较接近，各类芯片可以直接焊于DBC基片上，使连接层数减少，减低热阻值。
简化各类半导体结构。
由于DBC基片中热膨胀系数和SI较为匹配，
4，工序简单，无需MO-MN法复杂的陶瓷金属化工序，无需加焊料，涂钛粉等。
5，金属和陶瓷之间具有具有足够的附着强度，连接较好的DBC基片中陶瓷和金属的附着力强度接近于厚膜金属化的强度。
6，铜导体部分具有极高的载流能力，因此有能力的减小截流介质的尺寸，并提高功率容量。
目前DBC技术的应用范围也在不断的延伸发展，DBC陶瓷基板广泛被应用在高功率器件上面，更多陶瓷基板的需求可以咨询金瑞欣特种电路，行业经验丰富，品质有保障。