在功率半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，陶瓷基板憑借其卓越的導(dǎo)熱性、優(yōu)異的絕緣性能、高機(jī)械強(qiáng)度以及與芯片匹配的熱膨脹系數(shù)，成為不可或缺的散熱與承載關(guān)鍵材料。根據(jù)結(jié)構(gòu)形態(tài)，陶瓷基板可分為平面與三維兩大類(lèi)。下面由深圳金瑞欣小編講解一下平面電子陶瓷基板，深入剖析八種主流及新型技術(shù)的原理、工藝與獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

目前，主流的平面陶瓷基板技術(shù)主要包括：薄膜陶瓷基板（TFC）、厚膜印刷陶瓷基板（TPC）、直接鍵合銅陶瓷基板（DBC）、直接敷鋁陶瓷基板（DBA）、活性金屬焊接陶瓷基板（AMB）、直接電鍍銅陶瓷基板（DPC）、直接濺射銅陶瓷基板（DSC）以及激光活化金屬陶瓷基板（LAM）。

1. 薄膜陶瓷基板（TFC）：微觀世界的精度大師

TFC基板采用物理氣相沉積（如濺射）技術(shù)在陶瓷表面形成微米級(jí)以下的超薄金屬層。結(jié)合光刻、刻蝕等半導(dǎo)體微加工技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)極高的圖形精度。

技術(shù)核心：濺射沉積與圖形化刻蝕。

顯著特點(diǎn)：金屬層厚度通常小于1微米，線寬/線距可精準(zhǔn)控制至10微米以?xún)?nèi)，但載流能力有限。

主要應(yīng)用：主要應(yīng)用于對(duì)線路精度要求極為苛刻的領(lǐng)域，如激光器與光通信模塊中的小電流信號(hào)傳輸。

2. 厚膜印刷陶瓷基板（TPC）：經(jīng)濟(jì)實(shí)用的成熟工藝

TPC技術(shù)通過(guò)絲網(wǎng)印刷將特制金屬漿料涂覆于陶瓷基片，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成導(dǎo)電線路。這是一種非常成熟且成本效益高的工藝。

技術(shù)核心：絲網(wǎng)印刷與高溫?zé)Y(jié)。

顯著特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，但線路精度有限（線寬/線距通常大于100微米）。為降低燒結(jié)溫度，漿料中常添加玻璃相，這會(huì)略微降低其導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能。

主要應(yīng)用：廣泛用于汽車(chē)電子、消費(fèi)電子等對(duì)成本敏感且線路精度要求不高的場(chǎng)合。

3. 直接鍵合銅陶瓷基板（DBC）：大功率應(yīng)用的經(jīng)典之選

DBC技術(shù)通過(guò)在高溫下使銅箔與陶瓷基片（Al?O?或AlN）界面形成Cu-O共晶液相，從而實(shí)現(xiàn)牢固的冶金結(jié)合。

技術(shù)核心：高溫下的共晶鍵合反應(yīng)。

顯著特點(diǎn)：銅層厚度大（100-600μm），載流能力強(qiáng)，導(dǎo)熱性能優(yōu)異，可靠性高。其“三明治”結(jié)構(gòu)（Cu-Ceramic-Cu）能有效降低熱應(yīng)力。工藝關(guān)鍵在于精確控制氧含量與溫度。

主要應(yīng)用：是絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、大功率激光器（LD）、新能源汽車(chē)功率模塊等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)散熱基板。

4. 直接敷鋁陶瓷基板（DBA）：輕量化高潛力的新秀

DBA是DBC技術(shù)的重要發(fā)展，它解決了鋁在空氣中易氧化、潤(rùn)濕性差的難題，實(shí)現(xiàn)了鋁層與陶瓷的可靠結(jié)合。

技術(shù)核心：改善鋁-陶瓷界面潤(rùn)濕性，通過(guò)液態(tài)敷接或金屬過(guò)渡層實(shí)現(xiàn)鍵合。

顯著特點(diǎn)：兼具DBC的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)鋁材具有成本更低、重量更輕、熱膨脹系數(shù)匹配更佳的特點(diǎn)。

主要應(yīng)用：在高壓輸變電、智能電網(wǎng)、軌道交通及大功率光伏逆變器等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大市場(chǎng)潛力。

5. 活性金屬焊接陶瓷基板（AMB）：高可靠性的性能標(biāo)桿

AMB技術(shù)在DBC基礎(chǔ)上革新，采用含有Ti、Zr等活性元素的特殊焊料，在較低溫度下實(shí)現(xiàn)銅箔與陶瓷的強(qiáng)力焊接。

技術(shù)核心：活性焊料與陶瓷的化學(xué)反應(yīng)。

顯著特點(diǎn)：結(jié)合強(qiáng)度遠(yuǎn)超DBC，熱循環(huán)可靠性極佳。它是連接銅與氮化硅（Si?N?）陶瓷的理想選擇，滿(mǎn)足了第三代半導(dǎo)體（如碳化硅SiC）對(duì)封裝材料的高要求。

主要應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于高可靠性、高功率的IGBT模塊和碳化硅功率器件封裝。

6. 直接電鍍銅陶瓷基板（DPC）：集成制造的多面手

DPC工藝巧妙融合了半導(dǎo)體前端工藝與PCB后端技術(shù)。首先通過(guò)濺射形成種子層，再經(jīng)過(guò)圖形電鍍?cè)龊窬€路，實(shí)現(xiàn)高精度與高可靠性。

技術(shù)核心：濺射種子層與圖形電鍍。

顯著特點(diǎn)：圖形精度高（線寬/線距可達(dá)10-50μm），可實(shí)現(xiàn)垂直互連，生產(chǎn)成本相對(duì)可控，綜合性能優(yōu)異。

主要應(yīng)用：是目前應(yīng)用最廣泛的基板技術(shù)之一，覆蓋大功率LED照明、半導(dǎo)體激光器、射頻器件等多個(gè)市場(chǎng)。

7. 直接濺射陶瓷基板（DSC）：超越DPC的性能進(jìn)化

DSC可視為DPC技術(shù)的升級(jí)版。它采用持續(xù)高功率磁控濺射（C-HPMS）等先進(jìn)工藝，直接在陶瓷上沉積更厚、更致密的銅層。

技術(shù)核心：高電離率、高沉積速率的新型磁控濺射。

顯著特點(diǎn)：金屬層與陶瓷基板結(jié)合力更強(qiáng)，鍍層致密、表面平整度極佳，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)越，且全流程真空完成，綠色環(huán)保。

主要應(yīng)用：適用于對(duì)導(dǎo)電性、結(jié)合強(qiáng)度和可靠性要求更高的高端封裝場(chǎng)景。

8. 激光活化金屬陶瓷基板（LAM）：三維結(jié)構(gòu)的塑造者

LAM技術(shù)利用激光束選擇性活化陶瓷表面，隨后通過(guò)化學(xué)鍍或電鍍形成導(dǎo)電圖形，突破了傳統(tǒng)平面工藝的限制。

技術(shù)核心：激光直寫(xiě)活化與選擇性沉積。

顯著特點(diǎn)：無(wú)需光刻掩膜，可實(shí)現(xiàn)高精度（10-20μm）圖形加工；最大優(yōu)勢(shì)在于可在復(fù)雜三維曲面陶瓷結(jié)構(gòu)上直接制造電路，開(kāi)辟了全新的設(shè)計(jì)可能性。

主要應(yīng)用：主要用于航空航天、國(guó)防等高端領(lǐng)域的小批量、異形結(jié)構(gòu)陶瓷散熱件制造，價(jià)值極高。

總結(jié)

從追求極致精度的TFC、LAM，到滿(mǎn)足大功率需求的DBC、AMB，再到平衡性能與成本的DPC、DSC，每一種陶瓷基板技術(shù)都有其獨(dú)特的定位和優(yōu)勢(shì)。技術(shù)的演進(jìn)始終圍繞著更高的性能、更低的成本、更靈活的設(shè)計(jì)三大方向。隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷向更高功率、更高頻率和更小尺寸邁進(jìn)，這些先進(jìn)的陶瓷基板技術(shù)必將為電子設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展提供更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。金瑞欣擁有十年pcb行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，四年多陶瓷電路板制作經(jīng)驗(yàn)。為企業(yè)提供高精密單、雙面陶瓷電路板，多層陶瓷電路板定制生產(chǎn)，若您有相關(guān)需求，歡迎與我們聯(lián)系，我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)。