• DBC (Direct Bonded Copper)直接敷銅陶瓷基板

　　直接敷銅技術(shù)是利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上，其基本原理就是敷接過程前或過程中在銅與陶瓷之間引入適量的氧元素，在1065℃~1083℃范圍內(nèi)，銅與氧形成Cu-O共晶液，DBC技術(shù)利用該共晶液一方面與陶瓷基板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CuAlO2或CuAl2O4相，另一方面浸潤銅箔實現(xiàn)陶瓷基板與銅板的結(jié)合。陶瓷基板直接敷銅板的制造流程圖如下圖4.2。


(a)  Al2O3陶瓷基板敷銅板工藝                 (b)  AlN陶瓷基板敷銅板工藝
圖4.2 直接敷銅陶瓷基板工藝示意圖
　　直接敷銅陶瓷基板由于同時具備銅的優(yōu)良導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和陶瓷的機械強度高、低介電損耗的優(yōu)點，所以得到廣泛的應(yīng)用。在過去的幾十年里，敷銅基板在功率電子封裝方面做出了很大的貢獻，這主要歸因于直接敷銅基板具有如下性能特點：
　　● 熱性能好；
　　● 電容性能；
　　● 高的絕緣性能；
　　● Si相匹配的熱膨脹系數(shù)；
　　● 電性能優(yōu)越，載流能力強。

• 直接敷銅陶瓷基板**初的研究就是為了解決大電流和散熱而開發(fā)出來的，后來又應(yīng)用到AlN陶瓷的金屬化。除上述特點外還具有如下特點使其在大功率器件中得到廣泛應(yīng)用：

　　● 機械應(yīng)力強，形狀穩(wěn)定；**度、高導(dǎo)熱率、高絕緣性；結(jié)合力強，防腐蝕；
　　● 極好的熱循環(huán)性能，循環(huán)次數(shù)達5萬次，可靠性高；
　　● 與PCB板(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結(jié)構(gòu)；無污染、***；
　　● 使用溫度寬-55℃～850℃；熱膨脹系數(shù)接近硅，簡化功率模塊的生產(chǎn)工藝。
　　由于直接敷銅陶瓷基板的特性，就使其具有PCB基板不可替代特點。DBC的熱膨脹系數(shù)接近硅芯片，可節(jié)省過渡層Mo片，省工、節(jié)材、降低成本，由于直接敷銅陶瓷基板沒有添加任何釬焊成分，這樣就減少焊層，降低熱阻，減少孔洞，提高成品率，并且在相同載流量下0.3mm厚的銅箔線寬*為普通印刷電路板的10%；其優(yōu)良的導(dǎo)熱性，使芯片的封裝非常緊湊，從而使功率密度**提高，改善系統(tǒng)和裝置的可靠性。
　　為了提高基板的導(dǎo)熱性能，一般是減少基板的厚度，超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO，直接敷接銅的厚度可以達到0.65mm，這樣直接敷銅陶瓷基板就能承載較大的電流且溫度升高不明顯，100A電流連續(xù)通過1mm寬0.3mm厚銅體，溫升約17℃；100A電流連續(xù)通過2mm寬0.3mm厚銅體，溫升*5℃左右。與釬焊和Mo-Mn法相比，DBC具有很低的熱阻特性，以10×10mmDBC板的熱阻為例：
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。
氧化鋁陶瓷的電阻比較高，其絕緣耐壓也高，這樣就保障人身安全和設(shè)備防護能力；除此之外DBC基板可以實現(xiàn)新的封裝和組裝方法，使產(chǎn)品高度集成，體積縮小。