直接覆銅陶瓷基板(DBC)是將高絕緣性陶瓷基板覆上銅金屬的一種新型復合材料。DBC是覆銅陶瓷基板的一種,覆銅陶瓷基板是功率器件散熱封裝中的關鍵材料,根據工藝不同,覆銅陶瓷基板分為DBC、DPC(直接電鍍陶瓷基板)、AMB(活性金屬釬焊陶瓷基板)等。
DBC工藝原理是在1000℃以上的高溫條件下,銅箔與陶瓷基板在含氧的氮氣環境中加熱處理,通過共晶鍵合方式形成緊密結合。DBC性能取決于陶瓷基板材料特性、銅層與陶瓷基板的結合質量等,常見陶瓷基板材料包括氧化鋁、氮化鋁(AlN)、氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA)等,其中又以氧化鋁應用較多。
由于銅箔與陶瓷間共晶鍵合強度較高,DBC的銅厚可達到100-600μm;此外基于陶瓷、銅箔的良好導熱性,DBC具有高效的散熱性能和機械穩定性,在功率半導體模塊、激光器、電動汽車控制器、可再生能源變換器、制冷器等器件的散熱封裝中應用廣泛。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國直接覆銅陶瓷基板(DBC)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,2023年,全球DBC市場規模約4.8億美元,預計2025-2029年,隨著半導體功率器件散熱封裝需求釋放,DBC市場規模將持續擴張,年均復合增長率將達6.0%以上。
直接覆銅技術最早于上世紀70年代初由美國通用電氣(GE)研發成功,但由于鍵合工藝復雜、生產設備限制,最初十幾年內DBC未能實現規模化生產。目前DBC制備工藝已實現突破,國際上生產企業主要包括德國賀利氏、德國CeramTec、美國羅杰斯公司、日本富樂華(Fujikura Ltd.)、日本NGK等。
目前歐洲是全球最大的DBC市場,近年來,隨著生產技術突破,我國在全球DBC市場上占據著越來越重要的地位。我國DBC生產企業包括合肥圣達電子科技實業有限公司、浙江精瓷半導體有限責任公司、福建華清電子材料科技有限公司、江豐同芯半導體材料有限公司、浙江德匯電子陶瓷有限公司、豐鵬電子(珠海)有限公司等。
新思界
行業分析人士表示,DBC具有高效散熱性能,在半導體功率器件散熱封裝中應用廣泛。近年來,第三代半導體材料的應用,不斷推動半導體功率器件向小型化、大功率、集成化等方向發展,進而帶動散熱封裝需求升級。為滿足消費升級需求,DBC相關企業需從品牌建設、技術創新、可持續發展、提高產品質量等多個方面進行調整和優化。