在電子封裝技術(shù)的快速發(fā)展中，陶瓷基板因其出色的電絕緣性、高熱導(dǎo)率和良好的機(jī)械性能，成為了高端電子設(shè)備中不可或缺的關(guān)鍵材料。為了滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，陶瓷基板工藝技術(shù)不斷演進(jìn)，形成了DPC、AMB、DBC、HTCC與LTCC這五大核心工藝。本文將詳細(xì)剖析這五種工藝的技術(shù)原理、優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，為您揭示它們?cè)陔娮臃庋b領(lǐng)域的卓越表現(xiàn)。

DPC陶瓷覆銅板|陶瓷電路板|氧化鋁陶瓷電路板|氮化鋁陶瓷電路板|陶瓷基板-南積半導(dǎo)體

DPC（Direct Plating Copper，直接鍍銅）工藝

技術(shù)原理：
DPC工藝通過(guò)濺射鍍膜技術(shù)在陶瓷基板表面形成一層均勻的銅種子層，隨后利用電鍍技術(shù)加厚銅層，并通過(guò)光刻、蝕刻等工藝形成所需的電路圖形。

優(yōu)勢(shì)：

高精度：DPC工藝能夠?qū)崿F(xiàn)極高的線路精度，滿足微電子器件對(duì)高精度封裝的需求。

低溫制備：整個(gè)制備過(guò)程在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行，避免了高溫對(duì)陶瓷基板材料的損害，降低了生產(chǎn)成本。

良好結(jié)合力：銅層與陶瓷基板之間的結(jié)合力強(qiáng)，確保了產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

特點(diǎn)：
DPC工藝適用于對(duì)精度要求極高的微電子器件封裝，如LED照明、半導(dǎo)體激光器等。

AMB（Active Metal Brazing，活性金屬釬焊）工藝

技術(shù)原理：
AMB工藝?yán)煤谢钚栽氐拟F料，在高溫下與陶瓷基板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固的冶金結(jié)合。活性元素如Ti、Zr等能夠增強(qiáng)釬料在陶瓷表面的潤(rùn)濕性，提高結(jié)合強(qiáng)度。

優(yōu)勢(shì)：

高熱導(dǎo)率：AMB工藝制備的陶瓷基板具有優(yōu)異的熱導(dǎo)性能，能夠快速散熱，保證電子器件的穩(wěn)定運(yùn)行。

高可靠性：陶瓷與金屬之間的結(jié)合強(qiáng)度高，能夠承受較大的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，提高了產(chǎn)品的可靠性。

廣泛適用性：AMB工藝適用于多種陶瓷材料，且對(duì)陶瓷的適用范圍廣，能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

特點(diǎn)：
AMB工藝特別適用于對(duì)散熱要求高、可靠性要求高的電子器件，如新能源汽車、軌道交通等領(lǐng)域。

DBC（Direct Bonded Copper，直接覆銅）工藝

技術(shù)原理：
DBC工藝通過(guò)熱熔式粘合法，在高溫下將銅箔直接燒結(jié)到陶瓷基板表面，形成復(fù)合基板。這一過(guò)程中，銅與陶瓷之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成中間相，增強(qiáng)了結(jié)合力。

優(yōu)勢(shì)：

高熱穩(wěn)定性：DBC陶瓷基板能夠承受高溫環(huán)境下的長(zhǎng)期工作，不易發(fā)生形變或性能下降。

高絕緣性能：陶瓷材料本身具有良好的絕緣性能，使得DBC陶瓷基板在高壓、高電流條件下也能安全運(yùn)行。

優(yōu)異的機(jī)械性能：DBC陶瓷基板具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受較大的外部應(yīng)力。

特點(diǎn)：
DBC工藝適用于對(duì)熱穩(wěn)定性、絕緣性能和機(jī)械性能要求較高的電子器件，如IGBT模塊、功率控制電路等。

HTCC（High Temperature Co-fired Ceramic，高溫共燒陶瓷）工藝

技術(shù)原理：
HTCC工藝通過(guò)將多層陶瓷片與金屬圖案在高溫下共同燒結(jié)而成，形成具有電氣互連特性的陶瓷元件。這一過(guò)程中，陶瓷粉與各種添加劑混合成漿料，通過(guò)流延成型技術(shù)得到生瓷帶，再進(jìn)行裁切、打孔、印刷等工藝步驟。

優(yōu)勢(shì)：

高機(jī)械強(qiáng)度：HTCC基板具有極高的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受極端環(huán)境下的機(jī)械應(yīng)力。

高集成度：HTCC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多層陶瓷外殼和多樣化的封裝形式，滿足現(xiàn)代電子器件對(duì)小型化和高集成度的需求。

優(yōu)異的電性能：HTCC基板具有優(yōu)異的介電性能和低損耗特性，使得其在高頻電路中應(yīng)用廣泛。

特點(diǎn)：
HTCC工藝適用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度、集成度和電性能要求較高的電子器件，如陶瓷封裝、傳感器等。

LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic，低溫共燒陶瓷）工藝

技術(shù)原理：
LTCC工藝通過(guò)將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚度精確且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷等工藝制出所需的電路圖形，再將多層加工過(guò)的生瓷帶疊壓在一起，在較低溫度下燒結(jié)而成。

優(yōu)勢(shì)：

低溫?zé)Y(jié)：LTCC材料的燒結(jié)溫度較低，工藝難度降低，容易實(shí)現(xiàn)且節(jié)約能源。

高頻特性：陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻高Q特性，使得LTCC技術(shù)在高頻通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

高集成度：LTCC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多層結(jié)構(gòu)的靈活性和高度緊湊的垂直互連，提高電路的組裝密度和集成度。

特點(diǎn)：
LTCC工藝適用于對(duì)高頻特性、集成度和工藝難度要求較低的電子器件，如手機(jī)、無(wú)線通信模塊等。

DPC陶瓷覆銅板|陶瓷電路板|氧化鋁陶瓷電路板|氮化鋁陶瓷電路板|陶瓷基板-南積半導(dǎo)體

總結(jié)

DPC、AMB、DBC、HTCC與LTCC這五種陶瓷基板工藝技術(shù)各具特色，滿足了不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。在選擇陶瓷基板工藝時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景、性能要求和成本考慮等因素進(jìn)行綜合考慮。隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，這五種工藝技術(shù)也將持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新，為電子封裝領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。

審核編輯 黃宇