标签: DPC工艺

陶瓷基板DPC（Direct Plating Copper）工艺和DBC（Direct Bond Copper）工艺是两种常用的陶瓷基板制作工艺。尽管它们都是用于制作陶瓷基板的方法，但它们之间存在一些重要的区别，导致DPC工艺比DBC工艺更贵。 首先，让我们了解一下DPC工艺和DBC工艺的名词定义。DPC工艺是指直接在陶瓷表面镀铜的一种工艺，它可以通过电镀或热镀方法实现。而DBC工艺是指直接将铜与陶瓷结合的一种工艺，它通常通过在铜与陶瓷之间加入氧元素，通过化学冶金结合制作。 接下来，我们将从工艺原理、流程工艺等方面介绍为什么DPC工艺比DBC工艺更贵。 综上所述，陶瓷基板DPC工艺比DBC工艺更贵的原因主要是因为DPC工艺的流程工艺更为复杂、设备成本更高、技术含量更高。相比DBC应用在低端类消费电子和对铜面和线宽线距要求不严格的产品外，DPC工艺更适合高端类的电子类产品中，依据客户要求不同，可以实现定制化。因此，在选择DPC工艺或DBC工艺时，需要根据具体的应用需求来选择合适的工艺。

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。

我们用磁控溅射技术实现了一种新型绝缘 陶瓷基板 的PCB。在陶瓷基材表面利用磁控溅射的方式形成一层厚度为1-3微米的金属层，用干膜附着设计出电路。这种绝缘陶瓷基板PCB 散热性能优越，还能消除高温下的分层或剥离。 磁控溅射技术的原理过程 1 基本溅射过程 溅射是一种在真空状态下通过弧光放电的方式将钛金属材料沉积到基材表面，从而形成一层底层薄膜的真空工艺过程。基本溅射工艺如下：电子撞击惰性气体原子（ 通常氩） ，使其成为离子。这些高能离子在电场的作用下轰击钛靶。强烈的轰击使目标原子逃出材料表面，在电场的作用下最终在基板的表面形成一层薄膜，该原子层薄膜的厚度取决于溅射时间。 2 磁控溅射过程 磁控溅射全过程和基本溅射过程相比，两者的主要区别在于磁控溅射过程比基本溅射过程在目标区域多一个强大的磁场，这个磁场使得电子沿着磁场线在目标区域运动，而不会被基底吸引过去。因此，相比于基本溅射过程，磁控溅射过程有三个优点： （1）等离子区仅限于目标材料附近，不会损害正在形成薄膜。 （2）电子运动的距离变得更长，增加了电子电离氩原子的概率，这意味着更多的目标原子将被轰击出来，从而提高了溅射工艺的效率。 （3）磁控溅射产生的薄膜杂质含量最小，保证了膜的质量。 在日常生产中镀膜属于前端工序，做好截留与自检能大大降低品质风险，首先在生产过程中出现异常情况的产品要及时进行截留，做好标识记录。自检是保证每炉产品的一致性，设备的日常点检保养，人员的操作行为规范。这也是斯利通生产制造的重要细节部分。 以上就是斯利通陶瓷电路板DPC工艺，用磁控溅射的方法将铜与陶瓷基板牢牢的结合起来，所以 陶瓷电路板 的金属结晶性能好，平整度好、线路不易脱落，并具有可靠稳定的性能，从而有效提升芯片与基板的结合强度，有利于下游产品的品质管控。

随着使用元件的缩小，对尺寸精度要求更精密，现有DBC工艺已不敷使用，所以多数改以DPC作为陶瓷金属化为主要技术，因此DPC的技术日趋被受重视。 陶瓷材料因本身具有优良的绝缘、耐热及稳定等先天特性，所以被大量运用在电气设备的绝缘上，又因陶瓷金属化技术的成熟，近几年更被应用于LED陶瓷散热基板与载板的线路铺设。陶瓷材料金属化技术主要分为「DBC(Direct Bonded Copper) 」及「DPC(Direct Plated Copper) 」。 DPC陶瓷金属化之工艺技术，其中包含「溅镀」、「黄光显影」、「电铸」与「化镀」等工艺，其中又以「溅镀技术」的优劣对线路强度与稳定度影响最深。溅镀是电浆物理气相沉积的一种，当腔体内的惰性气体被高能电子撞击形成带正电之离子，此离子经电场加速后冲击到固体表面，进一步对靶材表面下原子造成挤压使其发生移位而碰撞出去，此具有强大动能的原子，最终镶嵌在目标基板上形成薄膜，此现象称之为「溅射」。 一般溅镀的工艺多直接在两极间施加直流电压，通常是利用气体的「辉光放电效应」，产生正离子束撞击靶原子，但气体中之电子仅会沿着电场方向做直线运动的行进，在真空状态下与气体碰撞机率低，无法大量的游离气体使其被加速而产生溅镀，导致溅镀效率降低。为了提高气体的游离率及溅镀效率，一般会在靶材上加装封闭的环状磁场，让电子受「劳伦兹力」的影响，故会以螺旋的路径绕着磁力线前进，增加与气体碰撞次数进而提升电浆游离率，此方式就是所谓的「磁控溅镀」。 以磁控溅镀所沉积于基板上的膜层通常都非常薄，所以本身需靠基板的强度去支撑，所以与基板黏着特性就格外的重要，而薄膜与基板的结合强度主要取决于材料界面，所以薄膜的结合强度也可称为「介面强度」。薄膜结合强度不只由单面所决定，还与界面两侧的材料种类相关，当两面材料的表面特性差别过大时，须加入一层与两侧材料特性都相近的中介层来增加接合强度，通常陶瓷材料多以Ni、Cr、Ti与W等元素作为中介层，以增加线路的稳定性。除此上述方式外，还可使用前处理降低表面污染，调整参数以降低镀层的显微缺陷与应力集中等问题，以大幅提升陶瓷基板与线路的接和强度。 溅镀法不但不易受材料硬度熔点限制，亦可广泛地应用在各材料之上，还具有与基板非常优秀的结合力，所以目前已被大量的导入DPC陶瓷金属化工艺上。