大家好，今天給大家介紹的是DBC，可能大家對DBC有點陌生，它的英文簡稱 Direct Bonding Copper，直接覆銅陶瓷基板的意思。陶瓷粉體如氧化鋁，氮化鋁，或者摻雜氧化鋯，經過流延，燒結制成陶瓷基板，然后進行金屬化，制備成陶瓷覆銅板。
不過這里要注意的是，DBC只是陶瓷基板做成陶瓷覆銅板的一種方式，此外還有DPC直接電鍍銅陶瓷基板、AMB活性金屬焊接陶瓷基板，LAM活性金屬焊接陶瓷基板等。
在當前功率半導體發展勢頭正猛之時，DBC基板也得到了很大的關注。下面來詳細看下
直接覆銅（DirectBond Copper，簡稱DBC）陶瓷基板是一種將高絕緣性的氧化鋁（Al2O3）或氮化鋁（AlN）陶瓷基板覆上銅金屬的新型復合材料。經由高溫1065~1085℃的環境加熱，使銅金屬因高溫氧化、擴散與陶瓷產生共晶熔體，使銅與陶瓷基板黏合，形成陶瓷復合金屬基板；然后根據線路設計菲林貼膜曝光顯影，通過蝕刻方式備制線路基板。?主要應用于功率半導體模塊封裝、制冷器及高溫墊片。
DBC基板是一種陶瓷表面金屬化技術，DBC基板主要有兩種材料，Al2O3陶瓷基板和AlN陶瓷基板。氧化鋁和氮化鋁陶瓷基板的表面金屬化技術大致相同。以Al2O3陶瓷基板為例，通過在含氧的氮氣N2氣氛中，將陶瓷基板加熱，使銅Cu箔直接焊覆在氧化鋁Al2O3基板上。
在陶瓷表面金屬化過程中，Cu原子與O原子形成的Cu2O共晶液相，潤濕了互相接觸的Cu箔和Al2O3陶瓷表面，同時還與Al2O3發生反應，生成Cu(AlO2)2、Cu(AlO2)等復合氧化物，充當共晶釬焊用的焊料，使二者牢固的結合在一起。AlN陶瓷基板是一種非氧化物陶瓷，覆接銅箔的關鍵是使其表面形成符合上述覆接條件的過渡層。在過渡層上覆接銅箔的機理與Al2O3陶瓷基板大致相同。
該技術上世紀70年代初由美國通用電氣(GE)公司研發成功。由于該鍵合技術工藝復雜，后續工藝工序繁瑣以及專用工藝設備的限制，致使在DBC技術研發成功的最初十幾年內，幾乎未能形成DBC陶瓷覆銅板的規模生產。但DBC陶瓷覆銅板的各種優異特性引起美國和西歐大型器件公司的高度重視，經過扎實研發解決了銅和陶瓷的浸潤工藝，使DBC陶瓷覆銅板實現了良好的分子鍵合，大大提高了DBC陶瓷覆銅板的性能。
DBC基板在電力電子模塊技術中，主要是作為各種芯片(IGBT芯片、Diode芯片、電阻、SiC芯片等)的承載體，DBC基板通過表面覆銅層完成芯片部分連接極或者連接面的連接，功能近似于PCB板。
DBC基板具有絕緣性能好、散熱性能好、熱阻系數低、膨脹系數匹配、機械性能優、焊接性能佳的顯著特點。
使用DBC基板作為芯片的承載體，可有效的將芯片與模塊散熱底板隔離開，DBC基板中間的Al2O3陶瓷層或者AlN陶瓷層可有效提高模塊的絕緣能力(陶瓷層絕緣耐壓>2.5KV)。
DBC基板具有良好的導熱性，熱導率為20-260W/mK，IGBT模塊在運行過程中，在芯片表面產生大量的熱量，這些熱量可有效的通過DBC基板傳輸到模塊散熱底板上，再通過底板上的導熱硅脂傳導于散熱器上，完成模塊的整體散熱流動。
DBC基板膨脹系數同硅(芯片主要材質為硅)相近(7.1ppm/K)，不會造成對芯片的應力損傷，DBC基板抗剝力>20N/mm2,具有優秀的機械性能，耐腐蝕，不易發生形變，可在較寬溫度范圍內使用。
DBC基板焊接性能良好，焊接空洞率小于5%，DBC基板具有較厚的銅層,該銅層能夠負擔很高的電流負載，在相同截面下，僅需要通常PCB板的12%的導電寬度，在單位體積內能傳輸更大的功率，提高系統和設備的可靠性。
正是由于DBC基板的各種優良性能，DBC基板被廣泛應用于各型大功率半導體特別是IGBT封裝材料的制備。
DBC主要工藝流程為：陶瓷基片和銅箔的清洗烘干→銅箔預處理→銅箔與陶瓷基片的高溫共晶鍵合→冷熱階梯循環冷卻→質檢→按要求刻蝕圖形→化學鍍鎳(或鍍金)→質檢→激光劃片、切割→成品質檢→真空或充氮氣包裝→入成品庫。從工藝流程可以看出，主要涉及設備有清洗設備，燒結爐，刻蝕設備，電鍍線，激光設備，劃片切割設備等。
DBC廠商國外知名的有羅杰斯、韓國KCC、日本Ferrotec、日本DOWA、德國賀利氏等，而國內企業也非常多，據艾邦陶瓷基板微信群統計有：
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浙江德匯
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南通威斯派爾
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浙江精瓷半導體有限責任公司
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南京中江新材料科技有限公司
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比亞迪
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江蘇富樂德
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深圳博敏
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淄博宋瓷
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深圳鼎華芯泰
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淄博市臨淄銀河高技術開發有限公司
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深圳景旺
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秦皇島盛智
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深圳思睿辰新材料有限公司
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合肥圣達
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深圳市昊賽美半導體有限公司
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河北中瓷
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深圳金航芯半導體有限公司
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上海芯陶微
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廣東榮創（東莞）科技有限公司
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上海賀利氏工業技術材料有限公司
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珠海漢瓷
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湖北帝博科墨電子有限公司
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珠海晶瓷
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成都萬士達瓷業有限公司
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蘇州晶品
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臺灣謄騏國際
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蘇州大毅
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臺灣同欣
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原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：什么是DBC直接覆銅陶瓷基板？國內廠商大全
