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新聞資訊

陶瓷基板中DBC和DPC兩種工藝有何區別?

 時間:2021-10-29     瀏覽:9023     分享

隨著半導體電子技術的發展,陶瓷基板和金屬線路層。對于電子封裝而言,大功率、小尺寸LED器件的散熱要求越來越高,封裝基板起著承上啟下,連接內外散熱通道的主要關鍵作用,同時兼有電互連和機械支撐等功能。因此成為LED封裝散熱基板材料的重要選擇。

 展至科技陶瓷基板在結構與制作工藝而言,陶瓷基板又是可分為高溫共燒多層陶瓷基板HTCC)、低溫共燒陶瓷基板(LTCC)、厚膜陶瓷基板(TFC)、直接敷銅陶瓷基板(DBC)、直接鍍銅陶瓷基板(DPC)等 

其中直接敷銅陶瓷基板和直接鍍銅陶瓷基板僅有一字之差,那么這兩種到底又是什么不同之處。

 

一、工藝不同

1. 直接覆銅陶瓷基板(DBC):是在銅與陶瓷之間加入氧元素,在1065~1083℃溫度間得到Cu-O共晶液,隨后反應得到中間相(CuAIO2CuAI2O4),從而實現Cu板和陶瓷基板化學冶金結合,最后就是通過光刻技術實現圖形制備形成電路。

   DBC可分為3層,中間絕緣材料是AI2O3AINAI2O3的熱導率通常為24W/m-k),AIN的熱導率則為170W/m-k)。DBC基板的熱膨脹系數Al2O3/AlN相類似,非常接近LED外延材料的熱膨脹系數,可以顯著降低芯片與基板間所產生的熱應力。

2.直接鍍銅陶瓷基板(DPC直接鍍銅陶瓷基板(DPC)是將陶瓷基板做預處理清潔,利用半導體工藝在陶瓷基板上濺射銅種子層,再經曝光、顯影、蝕刻、去膜等光刻工藝實現線路圖案,最后再通過電鍍或化學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。

 

二、陶瓷基板DBCDPC工藝區別

1直接敷銅陶瓷基板(DBC

優點:由于銅箔具有良好的導電、導熱能力,而氧化鋁能有效控制Cu-Al2O3-Cu復合體的膨脹,使DBC基板具有近似氧化鋁的熱膨脹系數,因此,DBC具有導熱性好、絕緣性強、可靠性高等優點,已廣泛應用于IGBTLDCPV封裝。特別是由于銅箔較厚(100~600μm),在IGBTLD封裝領域優勢明顯。

缺點

1)制備過程利用了在高溫下(1065℃)CuAl2O3間的共晶反應,對設備和工藝控制要求高,使基板成本偏高;

2)由于Al2O3Cu層間容易產生微氣孔,降低了產品抗熱沖擊性能,這些缺點成為DBC基板推廣的瓶頸。

 

2直接鍍銅陶瓷基板DPC

優點:

1)低溫工藝(300℃以下),完全避免了高溫對材料或線路結構的不利影響,也降低了制造工藝成本;

2)采用薄膜與光刻顯影技術,使基板上的金屬線路更加精細(線寬尺寸20~30m,表面平整度低于0.3m,線路對準精度誤差小于±1%),因此DPC基板非常適合對準精度要求較高的電子器件封裝。

缺點:

1)電鍍沉積銅層厚度有限,且電鍍廢液污染大;

    2)金屬層與陶瓷間的結合強度較低,產品應用時可靠性較低。