DPC（Direct Plated Copper）直接電鍍銅陶瓷基板是利用激光在陶瓷基片上打孔，采用半導(dǎo)體工藝在陶瓷基片上沉積銅Cu種子層，而后通過(guò)電鍍工藝填孔，增厚金屬層得到的基板。該工藝具有電路高精度、高導(dǎo)熱、垂直互連、低成本等特點(diǎn)。
DPC的陶瓷基板主要有氧化鋁、氮化鋁陶瓷基板，也有在使用氮化硅基板。DPC分單雙面板，如果是單面板一面是線(xiàn)路板層或者導(dǎo)電層，一面是光板。如果是雙面板，則雙面是金屬化銅或線(xiàn)路板層。
陶瓷基板是絕緣層，同時(shí)也是導(dǎo)熱散熱層。DPC陶瓷基板可以將芯片直接固定在陶瓷上，不需要在陶瓷上面再做絕緣層了。
隨著電子行業(yè)上發(fā)展，DPC技術(shù)也不斷在提高。DPC陶瓷基板在電子封裝特別是功率電子器件例如IGBT（絕緣柵雙極晶體管）、LD（激光二極管）、大功率LED（發(fā)光二極管）、CPV（聚焦型光伏）封裝中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
一、DPC陶瓷基板的關(guān)鍵技術(shù)
在DPC的生產(chǎn)中，大家非常關(guān)注的兩個(gè)生產(chǎn)工藝上的技術(shù)點(diǎn)就是金屬層與陶瓷基板的結(jié)合強(qiáng)度、電鍍填孔。
1、金屬線(xiàn)路層與陶瓷基板的結(jié)合強(qiáng)度
由于金屬與陶瓷間熱膨脹系數(shù)差較大，為了降低界面應(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）。
電鍍填孔是DPC陶瓷基板制備的關(guān)鍵技術(shù)，目前DPC電鍍填孔大多采用脈沖電源。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括了易于填充通孔，降低孔內(nèi)鍍層缺陷，表面鍍層結(jié)構(gòu)致密，厚度均勻，可采用較高電流密度進(jìn)行電鍍，提高沉積效率。
IGBT有輸入阻抗高、開(kāi)關(guān)速度快、通態(tài)電壓低、阻斷電壓高等特點(diǎn)，成為當(dāng)今功率半導(dǎo)體發(fā)展熱門(mén)。其應(yīng)用小到變頻空調(diào)、靜音冰箱等家用電器，大到電力機(jī)車(chē)牽引系統(tǒng)等。IGBT輸出功率高，發(fā)熱量大，因此對(duì)IGBT封裝而言，散熱是關(guān)鍵。目前IGBT封裝主要采用DBC（直接覆銅）陶瓷基板，原因在于DBC具有金屬層厚度大，載流能力大、耐高溫性好等特點(diǎn)。目前DPC在IGBT上已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。
激光二極管(LD)是一種基于半導(dǎo)體材料受激輻射原理的光電器件，具有體積小、壽命長(zhǎng)、易于集成等特點(diǎn)，應(yīng)用于激光通信、光存儲(chǔ)以及雷達(dá)等領(lǐng)域。散熱是LD封裝關(guān)鍵。由于LD器件電流密度大，熱流密度高，DPC陶瓷基板成為L(zhǎng)D封裝的首選熱沉材料。
LED功率密度不斷提高，對(duì)散熱的要求也越來(lái)越高。由于陶瓷具有的高絕緣、高導(dǎo)熱和耐熱、低膨脹等特性，特別DPC基板是采用通孔互聯(lián)技術(shù)，可有效滿(mǎn)足LED倒裝、共晶、COB(板上芯片)、CSP(芯片規(guī)模封裝)、WLP(圓片封裝)封裝需求，適合中高功率LED封裝。
聚焦作用導(dǎo)致太陽(yáng)光密度增加，芯片溫度升高，光伏模組封裝必須采用陶瓷基板促進(jìn)散熱。陶瓷基板表面的金屬層通過(guò)熱界面材料(TIM)分別與芯片和熱沉連接，熱量通過(guò)陶瓷基板快速傳導(dǎo)到金屬熱沉上，有效提高了系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換效率與可靠性。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦陶瓷展）：DPC直接鍍銅陶瓷基板的核心技術(shù)與熱門(mén)應(yīng)用
