近年來，隨著新能源行業的迅猛發展，半導體功率模塊得到了廣泛的應用。功率模塊一般應用在大功率大電壓環境中，相較于通常的電子應用領域，其對載板的電流載流能力、絕緣耐壓能力、以及高效散熱能力有著更高的要求。而覆銅陶瓷基板的高載流、高耐壓、高散熱的特點，恰好滿足了功率模塊的應用需求。

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覆銅陶瓷基板按工藝分可以一般可分為DBC(Direct bonded copper直接覆銅陶瓷基板)、DPC(Direct plated copper，直接電鍍陶瓷基板)、AMB(Active metal brazing，活性金屬釬焊陶瓷基板)等。其中DBC和AMB覆銅陶瓷基板在半導體功率模塊中被大量應用。

DBC陶瓷基板???

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DBC陶瓷基板一般是在Al2O3陶瓷上直接覆銅。首先需要將銅箔(Cu)做氧化處理，然后將Al2O3陶瓷片和處理后的銅箔壓合，銅箔在1065°C形成CuO共晶相，進而與Al2O3陶瓷片發生反應生成CuAO2或Cu(AO2)2，實現銅箔與陶瓷間共晶鍵合。如果是AlN陶瓷，則需要預先在AlN陶瓷表面做氧化處理，生成Al2O3，再進行覆銅。

其工藝流程如下圖所示。

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DBC結構圖

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DBC切面圖

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得益于銅箔與陶瓷間共晶鍵合強度較高，DBC基板的銅厚一般可以做到100μm-600μm，同時陶瓷和銅具有良好的導熱性，DBC基板的熱穩定性也很好，廣泛應用于各種IGBT功率模塊、激光器(LD)和光伏(PV)等器件封裝散熱中。

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AMB陶瓷基板 ???

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AMB 陶瓷基板則是利用含少量活性元素的金屬釬焊料，將銅箔與陶瓷片間緊密焊接起來。AMB釬焊料中添加的少量活性元素具有高活性，可提高釬焊料熔化后對陶瓷的潤濕性，使陶瓷表面無需金屬化就可與金屬實現良好焊接。

其工藝流程如下圖所示。

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AMB結構圖

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AMB切面圖

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通過釬焊實現陶瓷表面覆銅的AMB基板，相比DBC基板，其結合強度更高，可靠性也更好。AMB基板中的陶瓷一般是Si3N4陶瓷和AlN陶瓷，二者的導熱性能(Si3N4 AMB>80W/m·K, AlN AMB>170 W/m·K)遠高于Al2O3 DBC(24W/m·K)。另外Si3N4 AMB還擁有出色的機械強度。

近年來，新能源汽車的爆發式發展，也帶來了車規功率模塊需求的快速增長。同時SiC功率器件也逐漸走向成熟，并開始大規模應用，也推動著功率模塊的功率密度不斷地提高。因此也對封裝材料的散熱性能、機械強度、可靠性提出了更高的要求。AMB陶瓷基板，尤其是Si3N4 AMB 陶瓷基板很好地滿足了車規SiC功率模塊的性能需求。

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來源：威斯派爾

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