现代微电子技术发展迅猛,芯片功率及模块功率密度大大升高,电子元件和系统工作热耗散显著增加。陶瓷覆铜基板具有优异的导热性、绝缘性、机械性能，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。
陶瓷覆铜基板工艺主要有直接键合铜（DBC）法、活性金属焊接(AMB)法、直接电镀铜(DPC)法和激光活化金属(LAM)法等。其中，直接键合铜(DBC)陶瓷基板逐渐取代传统的PCB基板，广泛应用于多芯片功率半导体模块电子线路。
DBC是在陶瓷表面(主要是氧化铝和氮化铝)键合铜箔的一种金属化方法，它是随着板上芯片(COB)封装技术的兴起而发展出来的一种新型工艺。
其基本原理是在Cu与陶瓷之间引进氧元素，然后在1065～1083℃时形成Cu/O共晶液相，进而与陶瓷基体及铜箔发生反应生成CuAlO2或Cu(AlO2)2，并在中间相的作用下实现铜箔与基体的键合。DBC陶瓷基板所用的材料主要有氧化铝、氮化铝以及氧化铍。
氧化铝绝缘性好、化学稳定性好、强度高、而且价格低，是DBC技术的优选材料，但是氧化铝的热导率低，并且与Si的热膨胀系数还有一定的热失配；
氮化铝无毒，介电常数适中，热导率远高于三氧化二铝，和氧化铍接近，热膨胀系数与Si接近，各类Si芯片和大功率器件可以直接附着在AIN基板生而不用其他材料的过渡层。目前用于DBC技术中前景广阔。
氧化铍是一种常见的DBC技术用陶瓷材料，低温热导率高，制作工艺很完善，可用于中高功率器件。BeO的高热导率和低损耗特性迄今为止是其他陶瓷材料不可比拟的，但BeO有非常明显的缺点，其粉末有剧毒。DBC基板在电力电子模块技术中，主要是作为各种芯片(IGBT芯片、Diode芯片、电阻、SiC芯片等)的承载体，DBC基板通过表面覆铜层完成芯片部分连接极或者连接面的连接，功能近似于PCB板。
3.1 热性能好——陶瓷与金属界面间没有明显的中间层存在，没有底热导焊料，热扩散能力强；接触电阻也较低，有利于高功率高频器件的链接。3.2 与Si相匹配的热膨胀系数——AIN基片的热膨胀系数和Si较接近，各类芯片可以直接焊于DBC基片上，使连接层数减少，减低热阻值。简化各类半导体结构。由于DBC基片中热膨胀系数和Si较为匹配，3.3 工序简单——不需要MO-MN法复杂的陶瓷金属化工序，不需加焊料，涂钛粉等；可以将铜箔在链接前就制成所需的形状，免去了连接后的刻蚀工艺；3.4 附着力强——金属和陶瓷之间具有具有足够的附着强度；3.5 载流能力强—— 由于铜导体电性能优越，且有将强的载流能力，因此可以实现高功率容量。
DBC陶瓷基板的应用下游很广。在半导体致冷器，电子加热器，大功率电力半导体模块，功率控制电路，功率混合电路，智能功率组件，高频开关电源，固态继电器，汽车电子，太阳能电池板组件，电讯专用交换机，接收系统，激光等多项工业电子领域均有DBC陶瓷基板的身影。
为了进一步加强交流，艾邦建有陶瓷基板交流群，诚邀陶瓷基板生产企业、设备、材料企业参与。目前群友包括：三环集团、佳利电子、中电13所、45所、中瓷电子、福建华清、富乐德、艾森达、莱鼎、博敏电子、珠海粤科京华、青岛沃晟微等加入。
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原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：DBC直接键合陶瓷基板特性及应用
