陶瓷基電路板（DBC） 說明書

企業簡介

青州云領電子科技有限公司是一家集電力電子產品研究、生產、加工、銷售為一體的高科技企業，公司擁有多項自主知識產權，工藝、設備優良，具有強大的產品技術研發實力和規模生產能力。

公司在陶瓷基電路板（DBC）技術的研究中，投資裝備了氣體保護高溫連續鍵合爐和高精度激光切割機，形成了可向用戶提供年產60萬片138x190.5cm陶瓷基電路板（DBC）的供貨能力。

陶瓷基電路板（DBC）可分為單面覆銅和雙面覆銅，目前公司可向用戶提供以下規格的產品：陶瓷板厚度有:0.25，0.38，0.5，0.63，0.76，1.0，1.5mm；銅箔厚度有：0.07，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30mm；同時可根據用戶需求，定制多種規格要求的陶瓷基電路板產品。

DBC產品介紹

DBC(Direct Bonded Copper)是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(AlzO3)或氮化鋁(AIN)陶瓷基片表面的特殊工藝方法。所制成的超薄復合基板具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，并可像PCB一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，DBC已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料，也是本世紀封裝技術發展方向“chip-on-board”技術的基礎。

DBC技術的優越性:實現金屬和陶瓷鍵合的方法有多種，在工業上廣泛應用的有效合金化方法是厚膜法及鉬錳法。厚膜法是將貴重金屬的細粒通過壓接在一起而組成，再由熔融的玻璃粘附到陶瓷上，因此厚膜的導電性能比金屬銅差。鉬錳法雖使金屬具有相對高的電導，但金屬層的厚度往往很薄，小于25um，這就限制了大功率模塊組件的耐浪涌能力。因此要有一種金屬陶瓷鍵合的新方法來提高金屬層的導電性能和承受大電流的能力，減小金屬層與陶瓷間的接觸熱阻，且工藝不復雜。銅與陶瓷直接鍵合技術解決了以上問題，并為電力電子器件的發展開創了新趨勢。

DBC應用   

1、大功率電力半導體模塊；半導體致冷器；電子加熱器；功率控制電路；功率混合電路；

2、智能功率組件；高頻開關電源；固態繼電器；

3、汽車電子，航天航空電子組件；

4、太陽能電池板組件；電訊專用交換機；接收系統；激光等工業電子。

DBC特點

1、機械應力強，形狀穩定；高導熱率、高絕緣性；結合力強，防腐蝕；

2、熱循環性能，循環次數達5萬次，可靠性高；

3、與PCB(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結構；無公害；

4、使用溫度寬-55℃~850℃；熱膨脹系數接近硅，簡化功率模塊的生產工藝。

DBC優越性

1、DBC的熱膨脹系數接近硅芯片，可節省過渡層鉬片，省工、節材、降低成本；      

2、減少焊層，降低熱阻，減少空洞，提高成品率；                          

3、在相同載流量下0.3mm厚的銅箔線寬僅為普通印刷電路板的10%；

4、優良的導熱性，使芯片的封裝非常緊湊，從而使功率密度大大提高，改善系統和裝置的可靠性；

5、超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO，無環保毒性問題；

6、載流量大，100A電流連續通過1mm寬0.3mm厚銅體，溫升約17℃；100A電流連續通過2mm寬0.3mm厚銅體，溫升僅5℃左右；

7、熱阻低，10x10mmDBC板的熱阻:

0.63mm厚度陶瓷基片DBC的熱阻為0.31K/W

0.38mm厚度陶瓷基片DBC的熱阻為0.19K/W

0.25mm厚度陶瓷基片DBC的熱阻為0.14K/W

8、絕緣耐壓高，保障設備的防護能力；

9、可以實現新的封裝和組裝方法，使產品高度集成，體積縮小。

DBC主要技術參數

注:本公司可承制用戶特殊要求的規格，公司擁有高溫鍵合、激光切割等精密生產設備，精良的工藝，完備的檢測設備，嚴格的質量控制，在銅箔厚度為0.07mm的情況下，銅圖形線條寬度下限為(0.2±0.05)mm，銅圖形線間的距離下限達(0.2±0.05)mm，而銅圖形線與陶瓷板邊緣的下限間距為(0.3±0.1)mm。

產品典型應用

一：大功率LED陶瓷基電路板

大功率LED陶瓷基電路板是指在陶瓷基板(氧化鋁或氮化鋁)上采用高溫工藝鍵合銅箔的復合材料，后續加工過程中采用化學蝕刻、激光切割外形、打孔而成客戶需要的電路板材料。

隨著大功率LED的日益普及，大功率LED的散熱問題成了LED產品性能的瓶頸，大功率LED陶瓷基電路板(DBC)的高熱導率以及其低熱膨脹系數與半導體芯片熱膨脹系數相近的特性，使其成為大功率LED封裝的選擇。近年來以陶瓷基電路板(DBC)材料的COB設計整合多晶封裝與系統線路亦投入實際商業應用中。

產品應用

1.單顆封裝，模組封裝；

2.大功率LED陶瓷基電路板主要應用于大功率LED芯片的Chip封裝或小功率多芯片集成工藝的COB模塊封裝。

產品優越性

1.高導熱性及低膨脹系數。較低的熱阻，可以提高半導體芯片的工作效率和使用壽命。

2.優異的耐冷熱循環性能和機械強度。

3.較強的電流導通能力。

4.耐化學腐蝕和機械磨損。

5.良好地平整度和表面光潔度。                  

6.低翹曲度。

7.高溫環境下穩定性好。

8.抗熱震強度高。

9.絕緣耐壓高，保障設備的防護能力。

10.材料本身不含鉛，可通過ROHS審查。

二：射頻陶瓷基電路板

產品介紹

射頻陶瓷基電路板采用銅箔和陶瓷高溫鍵合而成，銅和陶瓷之間具有平滑而堅固的結合界面。所制成的電路板具有良好的絕緣性能和導熱能力，可以像PCB板一樣加工精細圖形，具有較強的電流通過能力和較低的射頻損耗。

產品應用

主要應用于射頻功放、低噪聲放大器、發射機以及其他多功能模塊的封裝，可拓展的應用有基站、有線電視設備，雷達天線陣和相控陣，RFID標簽和讀卡器，光通信網絡設備等。

產品特點

銅金屬化；純銅實心插入式通孔；陶瓷襯底較低的熱阻，為封裝提供接地，還可提供低電感互聯(寄生電感對高頻性能影響較大)。

產品優越性

1、對于高頻器件，陶瓷材料的熱膨脹系數和半導體芯片材料的膨脹系數相近，并能支持較高的集成度和復雜的1/O管腳分布。

2、適用的頻率范圍是100MHz至24GHz，該材料特別適合需要低熱阻(1到2℃/W或更低)的應用。

3、插入式通孔的直流電阻小于1mOhm，在4GHz時，其損耗小于0.1dB；實心通孔的熱導率大于200W/m℃，對應其熱阻小于1℃/W，提供很好的功率控制特性。

4、可以滿足RoHS要求的多次長時間的焊接操作，并且保證封裝的完整性和可靠性。

5、相對于傳統微波PCB技術更低的插損，具備更高的可重復性。

三：太陽能電池陶瓷基電路板

產品介紹

太陽能電池陶瓷基電路板采用陶瓷高溫鍵合工藝，陶瓷和銅箔的結合為分子鍵合，沒有采用任何粘結劑，銅箔和陶瓷之間有著良好的附著力，可以經受苛刻的冷熱循環測試，并且在自然溫度環境下絕緣性能和材料強度可以保持幾十萬小時的穩定性，這是其它電路板材料不可比擬的。陶瓷自身有著良好的熱導特性，使整個復合材料具有較低的熱阻。在后續加工過程中，通過使用光敏圖形化學蝕刻和精密激光加工，使電路板零件具有復雜的線路和外形。

產品應用

主要應用于聚光太陽能電池

產品優越性

1、高導熱特性，較低的熱阻，可以提高半導體芯片的工作效率和工作壽命；

2、優異的耐冷熱循環性能和機械強度；

3、高絕緣強度；

4、接近于半導體芯片的熱膨脹系數；

5、較強的電流導通能力；

6、良好的環保兼容性，不含鉛、鉻、汞等環境有害元素，可以通過嚴格的環保認證；

7、在太陽能電池中使用陶瓷基電路板，可以有效降低設備復雜程度(熱電分離)和成本，提高設備的絕緣性能和長時間的工作穩定性。

激光切割加工工藝

高精度激光切割加工設備，可對陶瓷基片進行劃線、切割及打孔（圓孔下限直徑φ0.1mm下限孔距0.2mm；小孔不圓度：0.05mm；切縫寬度：0.1~0.15mm；切縫深度：陶瓷基片厚度的30%~50%；熱影響區0.025mm）。它切割精度高、誤差小，省工省時，可大幅度提高供貨效率縮短加工周期。

激光切割可加工具有不同外部輪廓幾何形狀、切孔組合、通孔及折斷縫線的陶瓷基片的能力，可從2x2英寸到5.4x7.4英寸的所有規格尺寸的陶瓷基片，加工的陶瓷基片厚度系列為0.25，0.38，0.5，0.63，0.76，1.0，1.5mm。