在現(xiàn)代電子封裝領(lǐng)域，陶瓷基板因其優(yōu)異的導(dǎo)熱性、絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度，成為高功率器件的關(guān)鍵材料。其中，直接覆銅（DBC）和活性金屬釬焊（AMB）是兩種主流工藝，但許多人對它們的區(qū)別存在困惑。下面由金瑞欣小編跟大家一起深入解析這兩種技術(shù)的核心差異，幫助您在實(shí)際應(yīng)用中做出更精準(zhǔn)的選擇。

首先，DBC 和 AMB 均是制造平面陶瓷基板的關(guān)鍵工藝，它們的核心都在于將相對較厚的銅片（通常厚度在 0.2 毫米以上）與陶瓷平板實(shí)現(xiàn)牢固的連接。具體來說，DBC 工藝的基本原理是在銅和陶瓷的表面引入一定量的氧元素，隨后置于高溫環(huán)境中。在高溫的催化作用下，銅與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成共晶相 Cu?O。這一反應(yīng)產(chǎn)物顯著提高了銅在陶瓷表面的潤濕性，從而使得銅與陶瓷能夠通過冶金結(jié)合的方式緊密相連。

而 AMB 工藝則是采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，將含有少量活性元素的釬料精準(zhǔn)地涂敷在陶瓷基板的表面。接著，在其上覆蓋一層銅片，并將整個(gè)結(jié)構(gòu)放入真空釬焊爐中進(jìn)行燒結(jié)。在高溫的驅(qū)動(dòng)下，釬焊料與陶瓷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促使陶瓷與金屬之間直接完成釬焊封接的過程。

從陶瓷材料的適用性來看，DBC 技術(shù)僅適用于氧化物陶瓷，例如常見的氧化鋁（Al?O?）以及氧化鋯摻雜氧化鋁（也被稱為 HPS）。對于非氧化物陶瓷而言，必須先經(jīng)過氧化處理，才能借助 DBC 技術(shù)與銅進(jìn)行鍵合。相比之下，氮化鋁（AlN）既可以制成 DBC 基板，也可以制成 AMB 基板。不過，氮化硅（Si?N?）則只能作為 AMB 基板使用。

從技術(shù)發(fā)展的角度來看，AMB 工藝是在 DBC 工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來的陶瓷與金屬封接方法。二者都具備對位精準(zhǔn)、無燒結(jié)收縮差異問題的顯著優(yōu)點(diǎn)。此外，AMB 還能夠制作出線寬在 10 - 50 微米的精細(xì)線路，其導(dǎo)熱性能良好，可靠性高，特別適合用于大功率芯片的封裝。

然而，DBC 工藝也并非沒有優(yōu)勢。它兼具了陶瓷的高導(dǎo)熱、高電絕緣、高機(jī)械強(qiáng)度、低膨脹等特性，同時(shí)還擁有無氧銅的高導(dǎo)電性和出色的焊接性能。而且，DBC 基板能夠像普通的 PCB 線路板一樣，通過蝕刻工藝制作出各種復(fù)雜的圖形，這為其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了便利。

不過，DBC 工藝也存在一些劣勢。例如，其覆銅解析度相對較大，通常需要進(jìn)行額外的加工處理，以滿足不同應(yīng)用場景對精度的要求。而 AMB 工藝雖然在某些方面表現(xiàn)出色，但也并非完美無缺。其銅層的初始厚度僅有 3 - 5 微米，通常需要通過電鍍的方式進(jìn)行增厚，這無疑增加了工藝的復(fù)雜性和成本。此外，AMB 適用的焊料種類相對較少，而且焊料的成分以及具體的工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量有著極為重要的影響。

盡管如此，AMB 工藝在加工過程中的優(yōu)勢仍然十分明顯。它可以在一次升溫過程中完成整個(gè)操作，不僅操作簡便，而且生產(chǎn)周期短，封接性能良好。更重要的是，AMB 對陶瓷的適用范圍更為廣泛，這也使得該工藝在國內(nèi)外得到了迅速的發(fā)展，并逐漸成為電子器件制造領(lǐng)域中一種常用且重要的方法。

在性能方面，DBC 陶瓷基板憑借其獨(dú)特的材料組合，展現(xiàn)出卓越的綜合性能。它不僅繼承了陶瓷的諸多優(yōu)良特性，如高導(dǎo)熱、高電絕緣、高機(jī)械強(qiáng)度和低膨脹系數(shù)等，還融合了無氧銅的高導(dǎo)電性和出色的焊接性能。這些特性使得 DBC 基板能夠滿足多種復(fù)雜應(yīng)用場景對材料性能的苛刻要求。

而 AMB 陶瓷基板則以其出色的導(dǎo)熱和抗彎性能脫穎而出，成為 SiC 芯片封裝的首選材料。它具備可靠性高、載流量大、散熱性能好以及機(jī)械性能優(yōu)異等諸多特點(diǎn)，因此在第三代半導(dǎo)體功率器件的封裝領(lǐng)域，如 IGBT、MOSFET 等，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

在應(yīng)用領(lǐng)域方面，DBC 陶瓷基板的應(yīng)用范圍極為廣泛。它涵蓋了大功率白光 LED 模組、紫外 / 深紫外 LED 器件封裝、激光二極管（LD）、汽車傳感器、制冷型紅外熱成像、5G 光通信、高端制冷器、聚焦型光伏（CPV）、微波射頻器件以及電子電力器件（IGBT）等諸多高科技領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的應(yīng)用對材料的性能和可靠性都有著極高的要求，而 DBC 陶瓷基板憑借其卓越的性能，能夠很好地滿足這些需求。

AMB 陶瓷基板則更傾向于大功率大電流的應(yīng)用場景。它逐漸成為中高端 IGBT 模塊散熱電路板的主要應(yīng)用類型，并且在汽車領(lǐng)域，以及航天、軌道交通、工業(yè)電網(wǎng)等對功率和散熱要求極高的領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著 800V 高壓車型在未來幾年內(nèi)滲透率的快速提高，新能源汽車有望成為 AMB 陶瓷線路板的最大應(yīng)用場景。同時(shí)，軌道交通、工業(yè)、軍工和光伏等領(lǐng)域?qū)?AMB 陶瓷基板的需求也在持續(xù)增長，這為其市場前景提供了廣闊的空間。

在高壓應(yīng)用方面，DBC 基板表現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢。它特別適用于工作電壓高達(dá) 1.7kV 的場景。在這種情況下，為了達(dá)到相關(guān)的隔離要求，往往需要采用較厚的陶瓷層。然而，由于 DBC 基板具有高導(dǎo)熱率，能夠有效彌補(bǔ)因陶瓷層厚度增加而可能帶來的散熱問題，因此常常會選用導(dǎo)熱性能優(yōu)異的氮化鋁（AlN）作為陶瓷材料。此外，在高壓應(yīng)用條件下，抗局部放電性能尤為關(guān)鍵。從這個(gè)角度來看，除非能夠徹底消除銅和陶瓷之間的界面空隙，否則 AMB 技術(shù)在某些方面可能會優(yōu)于 DBC 技術(shù)。

通過以上對 DBC 和 AMB 的全面而深入的分析，相信大家對它們之間的差異已經(jīng)有了更為清晰的認(rèn)識。無論是在技術(shù)選型還是應(yīng)用開發(fā)的過程中，都能夠根據(jù)具體的項(xiàng)目需求和應(yīng)用場景，做出更為明智、合理的選擇。

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