日前,由复旦大学宁波研究院牵头起草,联合复旦大学、河南鸿昌电子有限公司、合肥阿基米德电子科技有限公司、合肥圣达电子科技实业有限公司共同编制的团体标准《直接覆铜(DBC)陶瓷基板》(T/CI 1549-2026)正式发布。该标准由中国国际科技促进会归口,标志着我院在宽禁带半导体核心基材领域的标准化建设迈出关键一步,为DBC陶瓷基板产品研发、生产、检验及应用提供统一规范指引。

直接覆铜陶瓷基板,也就是行业常说的DBC基板,采用直接覆铜工艺把铜片键合在陶瓷基体表面,形成铜-陶瓷一体化复合基板。它同时承载电气互连、高压绝缘、高效散热、结构机械支撑多重作用,是IGBT、SiC功率模块等新一代电力电子器件不可或缺的核心基础材料。功率器件能不能稳定长期工作、散热能力是否达标、整机可靠性好不好,很大程度上都取决于DBC基板的品质。随着新能源汽车、光伏逆变、储能变流器、高端工控电源等产业快速扩张,国内DBC基板市场需求持续走高,但长久以来,行业缺少适配国内产业链现状、统一清晰的团体标准,产品指标、测试方法参差不齐,给上下游选型、质量核验、技术迭代带来不少阻碍。为补齐这一短板,复旦大学宁波研究院依托自身在宽禁带半导体方向的科研积累,主动扛起牵头起草任务,研究院双聘老师刘盼副教授、雷光寅研究员,副研究员张俊然博士,博士后童周禹博士等科研骨干深度参与标准研究与编制工作。标准编制阶段,项目组深入走访基板制造企业、功率模块封装单位、下游器件应用厂商,收集生产痛点与实际使用反馈。团队梳理了不同陶瓷体系DBC基板的技术特性,反复研讨基板外观、尺寸精度、绝缘性能、热阻、附着力、耐冷热冲击等关键技术指标,逐项推敲试验流程、检验规则、标识与包装要求,兼顾技术先进性与国内企业可落地性。
一块“好板子”需要经过怎样的“体检”?
围绕DBC基板的关键性能与质量评价需求,标准明确了热传导率、三点抗弯强度、击穿(绝缘)强度、翘曲度、表面粗糙度、铜瓷中间层空洞率、焊接浸润性、电路区域绝缘耐压、铜箔剥离强度、镀层厚度等核心项目的测试方法。同时,针对电子器件在实际应用场景中面临的复杂环境挑战,标准着重对高温耐温、高温高湿、冷热冲击等可靠性测试,以及鉴定检验、逐批检验和周期检验作出了规定。这套科学、完善的评价体系,不仅为生产企业的产品研发与质量检验提供了规范化技术依据,也为下游用户的供需验收提供了可靠参考,有助于从源头提升功率模块的整体可靠性。
深化产学研协同,赋能功率电子产业高质量发展
此次牵头制定团体标准,是复旦大学宁波研究院深化产学研协同创新的一次务实探索。通过将高校的原始创新底蕴与产业链上下游企业的工程化实践紧密对接,不仅为DBC基板的研发与验收提供统一的“技术语言”,有效降低供需双方的技术沟通成本,更为区域半导体产业链的强链补链提供了重要支撑。标准的落地将进一步规范功率电子封装材料市场,促进上下游企业在散热与可靠性指标上形成技术协同,助力前湾新区乃至更广大区域打造更具韧性和竞争力的半导体产业集群。这也是复旦大学宁波研究院宽禁带半导体材料与器件研究所(简称“宽禁带所”)科研实力、产业服务能力的一次实战检验。宽禁带所将持续以标准研制牵引技术攻关,持续深耕高性能DBC、AMB陶瓷基板等功率封装核心材料,不断打磨中试平台验证、工艺开发、测试评价能力,把标准成果转化为持续的技术优势与产业服务能力,联动更多高校、产业链伙伴产出更多贴合产业刚需的技术成果与规范,以标准化创新赋能第三代半导体产业高质量发展,为我国功率半导体产业链自主可控贡献力量。

来源:复旦大学宁波研究院

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作者 czy