原创 半导体精密制冷片为什么要选择DPC陶瓷基板

半导体制冷片是电子器件中重要的辅助元件，用于控制器件的温度，从而保证器件的稳定性和可靠性。在半导体制冷片的制造过程中，半导体制冷片的基板材料选择是非常关键的，因为基板材料的性能会直接影响到制冷片的性能。

同时作为精密制冷片新型技术，对陶瓷基板的要求也高于普通基板。

1.外观要求：严格的铜面平整度，粗糙度要求控制在0.5um以内，铜面上不允许有凹坑、铜颗粒、氧化、任何形式的外观划伤等。

2.尺寸要求：完成板厚控制公差在10-20um以内，而陶瓷板材的来料公差就有±30un公差，这就意味着需要挑选公差范围在10以内的陶瓷板材，而完成铜厚、镍金厚的均匀性要控制在10um以内，极具有挑战性。

a.目前的控制方案是提高电镀均匀性，且需要保证铜面无颗粒；

B.或者增加抛光研磨工序，使铜面平整且板厚控制在客户要求范围内。

3.线宽、线距要求：精密制冷片线宽、线距要求控制在±10-20um以内，这就需要在线路加工时曝光精度要求高，需要使用CCD或者LDI曝光机俩控制线路精度，另外在蚀刻时线宽线距需要控制在中值。

DPC（Deep Proton Conduction）陶瓷基板是目前半导体制冷片制造中最常用的基板材料之一。DPC陶瓷基板具有许多优异的性能，包括高介电常数、高介电损耗、低温度系数和高热导率等，这些性能可以保证制冷片具有良好的散热效果，并且可以在高温环境下稳定工作。

热导率：DPC陶瓷基板的热导率是陶瓷基板中最高的，可以更快地传导热量，从而提高制冷片的散热效果。根据测试数据，采用DPC工艺制备的陶瓷基板热导率可以达到20 W/mk左右，是传统陶瓷基板的10倍左右。

温度系数：DPC陶瓷基板的温度系数非常低，能够保证在高温环境下仍然能够保持较低的温度，从而保证电子器件的稳定性和可靠性。根据测试数据，采用DPC工艺制备的陶瓷基板温度系数可以达到-6 ppm/K左右，是传统陶瓷基板的10倍左右。

介电常数：DPC陶瓷基板的介电常数非常高，可以提高制冷片的介电性能，从而更好地保护电子器件。根据测试数据，采用DPC工艺制备的陶瓷基板介电常数可以达到4.5以上，是传统陶瓷基板的2倍左右。

高强度、高硬度：DPC陶瓷基板具有高强度和高硬度，能够保证制冷片在高温和恶劣环境下的强度和稳定性。根据测试数据，采用DPC工艺制备的陶瓷基板强度可以达到100兆帕以上，是传统陶瓷基板的10倍左右。

高温、高频和高可靠性应用需求增加：在高温、高频和高可靠性的电子器件中，DPC陶瓷基板的应用越来越广泛，需求也越来越大。随着这些应用领域的不断发展，对DPC陶瓷基板的性能要求也将更高。随着电子器件的不断发展和应用领域的不断扩大，DPC陶瓷基板的应用前景也将更加广阔。以下是DPC陶瓷基板目前的发展和未来趋势：

新型半导体器件的发展：新型半导体器件的不断发展，对DPC陶瓷基板的性能提出了更高的要求。例如，新型的量子计算器件、光子器件、电力电子器件等，对DPC陶瓷基板的热导率、介电常数、机械强度等性能提出了更高的要求。

更高的可靠性要求：在高可靠性的电子器件中，DPC陶瓷基板的应用越来越广泛。随着这些应用领域的不断发展，对DPC陶瓷基板的耐腐蚀性、耐辐射性、耐磨损性等性能提出了更高的要求。

更小型化和轻量化：在移动设备、电子消费品等领域，DPC陶瓷基板的小型化和轻量化已成为一个重要的发展趋势。为了满足这一需求，DPC陶瓷基板需要实现更高的集成度、更小的尺寸和更轻的重量。

总之，DPC陶瓷基板具有高热导率、低温度系数、高介电常数、高强度、高硬度等优异的性能，这些性能使得DPC陶瓷基板在半导体制冷片中成为制冷片的首选基板材料。采用DPC工艺制备的DPC陶瓷基板具有更高的性能和更广泛的应用前景，可以满足半导体制冷片不断提高的性能要求，为电子器件的稳定性和可靠性提供更加可靠的保障。