陶瓷基电路板（DBC） 说明书

企业简介

青州云领电子科技有限公司是一家集电力电子产品研究、生产、加工、销售为一体的高科技企业，公司拥有多项自主知识产权，工艺、设备优良，具有强大的产品技术研发实力和规模生产能力。

公司在陶瓷基电路板（DBC）技术的研究中，投资装备了气体保护高温连续键合炉和高精度激光切割机，形成了可向用户提供年产60万片138x190.5cm陶瓷基电路板（DBC）的供货能力。

陶瓷基电路板（DBC）可分为单面覆铜和双面覆铜，目前公司可向用户提供以下规格的产品：陶瓷板厚度有:0.25，0.38，0.5，0.63，0.76，1.0，1.5mm；铜箔厚度有：0.07，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30mm；同时可根据用户需求，定制多种规格要求的陶瓷基电路板产品。

DBC产品介绍

DBC(Direct Bonded Copper)是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(AlzO3)或氮化铝(AIN)陶瓷基片表面的特殊工艺方法。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，DBC已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料，也是本世纪封装技术发展方向“chip-on-board”技术的基础。

DBC技术的优越性:实现金属和陶瓷键合的方法有多种，在工业上广泛应用的有效合金化方法是厚膜法及钼锰法。厚膜法是将贵重金属的细粒通过压接在一起而组成，再由熔融的玻璃粘附到陶瓷上，因此厚膜的导电性能比金属铜差。钼锰法虽使金属具有相对高的电导，但金属层的厚度往往很薄，小于25um，这就限制了大功率模块组件的耐浪涌能力。因此要有一种金属陶瓷键合的新方法来提高金属层的导电性能和承受大电流的能力，减小金属层与陶瓷间的接触热阻，且工艺不复杂。铜与陶瓷直接键合技术解决了以上问题，并为电力电子器件的发展开创了新趋势。

DBC应用   

1、大功率电力半导体模块；半导体致冷器；电子加热器；功率控制电路；功率混合电路；

2、智能功率组件；高频开关电源；固态继电器；

3、汽车电子，航天航空电子组件；

4、太阳能电池板组件；电讯专用交换机；接收系统；激光等工业电子。

DBC特点

1、机械应力强，形状稳定；高导热率、高绝缘性；结合力强，防腐蚀；

2、热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高；

3、与PCB(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构；无公害；

4、使用温度宽-55℃~850℃；热膨胀系数接近硅，简化功率模块的生产工艺。

DBC优越性

1、DBC的热膨胀系数接近硅芯片，可节省过渡层钼片，省工、节材、降低成本；      

2、减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率；                          

3、在相同载流量下0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；

4、优良的导热性，使芯片的封装非常紧凑，从而使功率密度大大提高，改善系统和装置的可靠性；

5、超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO，无环保毒性问题；

6、载流量大，100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽0.3mm厚铜体，温升仅5℃左右；

7、热阻低，10x10mmDBC板的热阻:

0.63mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.31K/W

0.38mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.19K/W

0.25mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.14K/W

8、绝缘耐压高，保障设备的防护能力；

9、可以实现新的封装和组装方法，使产品高度集成，体积缩小。

DBC主要技术参数

注:本公司可承制用户特殊要求的规格，公司拥有高温键合、激光切割等精密生产设备，精良的工艺，完备的检测设备，严格的质量控制，在铜箔厚度为0.07mm的情况下，铜图形线条宽度下限为(0.2±0.05)mm，铜图形线间的距离下限达(0.2±0.05)mm，而铜图形线与陶瓷板边缘的下限间距为(0.3±0.1)mm。

产品典型应用

一：大功率LED陶瓷基电路板

大功率LED陶瓷基电路板是指在陶瓷基板(氧化铝或氮化铝)上采用高温工艺键合铜箔的复合材料，后续加工过程中采用化学蚀刻、激光切割外形、打孔而成客户需要的电路板材料。

随着大功率LED的日益普及，大功率LED的散热问题成了LED产品性能的瓶颈，大功率LED陶瓷基电路板(DBC)的高热导率以及其低热膨胀系数与半导体芯片热膨胀系数相近的特性，使其成为大功率LED封装的选择。近年来以陶瓷基电路板(DBC)材料的COB设计整合多晶封装与系统线路亦投入实际商业应用中。

产品应用

1.单颗封装，模组封装；

2.大功率LED陶瓷基电路板主要应用于大功率LED芯片的Chip封装或小功率多芯片集成工艺的COB模块封装。

产品优越性

1.高导热性及低膨胀系数。较低的热阻，可以提高半导体芯片的工作效率和使用寿命。

2.优异的耐冷热循环性能和机械强度。

3.较强的电流导通能力。

4.耐化学腐蚀和机械磨损。

5.良好地平整度和表面光洁度。                  

6.低翘曲度。

7.高温环境下稳定性好。

8.抗热震强度高。

9.绝缘耐压高，保障设备的防护能力。

10.材料本身不含铅，可通过ROHS审查。

二：射频陶瓷基电路板

产品介绍

射频陶瓷基电路板采用铜箔和陶瓷高温键合而成，铜和陶瓷之间具有平滑而坚固的结合界面。所制成的电路板具有良好的绝缘性能和导热能力，可以像PCB板一样加工精细图形，具有较强的电流通过能力和较低的射频损耗。

产品应用

主要应用于射频功放、低噪声放大器、发射机以及其他多功能模块的封装，可拓展的应用有基站、有线电视设备，雷达天线阵和相控阵，RFID标签和读卡器，光通信网络设备等。

产品特点

铜金属化；纯铜实心插入式通孔；陶瓷衬底较低的热阻，为封装提供接地，还可提供低电感互联(寄生电感对高频性能影响较大)。

产品优越性

1、对于高频器件，陶瓷材料的热膨胀系数和半导体芯片材料的膨胀系数相近，并能支持较高的集成度和复杂的1/O管脚分布。

2、适用的频率范围是100MHz至24GHz，该材料特别适合需要低热阻(1到2℃/W或更低)的应用。

3、插入式通孔的直流电阻小于1mOhm，在4GHz时，其损耗小于0.1dB；实心通孔的热导率大于200W/m℃，对应其热阻小于1℃/W，提供很好的功率控制特性。

4、可以满足RoHS要求的多次长时间的焊接操作，并且保证封装的完整性和可靠性。

5、相对于传统微波PCB技术更低的插损，具备更高的可重复性。

三：太阳能电池陶瓷基电路板

产品介绍

太阳能电池陶瓷基电路板采用陶瓷高温键合工艺，陶瓷和铜箔的结合为分子键合，没有采用任何粘结剂，铜箔和陶瓷之间有着良好的附着力，可以经受苛刻的冷热循环测试，并且在自然温度环境下绝缘性能和材料强度可以保持几十万小时的稳定性，这是其它电路板材料不可比拟的。陶瓷自身有着良好的热导特性，使整个复合材料具有较低的热阻。在后续加工过程中，通过使用光敏图形化学蚀刻和精密激光加工，使电路板零件具有复杂的线路和外形。

产品应用

主要应用于聚光太阳能电池

产品优越性

1、高导热特性，较低的热阻，可以提高半导体芯片的工作效率和工作寿命；

2、优异的耐冷热循环性能和机械强度；

3、高绝缘强度；

4、接近于半导体芯片的热膨胀系数；

5、较强的电流导通能力；

6、良好的环保兼容性，不含铅、铬、汞等环境有害元素，可以通过严格的环保认证；

7、在太阳能电池中使用陶瓷基电路板，可以有效降低设备复杂程度(热电分离)和成本，提高设备的绝缘性能和长时间的工作稳定性。

激光切割加工工艺

高精度激光切割加工设备，可对陶瓷基片进行划线、切割及打孔（圆孔下限直径φ0.1mm下限孔距0.2mm；小孔不圆度：0.05mm；切缝宽度：0.1~0.15mm；切缝深度：陶瓷基片厚度的30%~50%；热影响区0.025mm）。它切割精度高、误差小，省工省时，可大幅度提高供货效率缩短加工周期。

激光切割可加工具有不同外部轮廓几何形状、切孔组合、通孔及折断缝线的陶瓷基片的能力，可从2x2英寸到5.4x7.4英寸的所有规格尺寸的陶瓷基片，加工的陶瓷基片厚度系列为0.25，0.38，0.5，0.63，0.76，1.0，1.5mm。