DPC陶瓷覆铜板生产工艺流程详解

  DPC（Direct Plated Copper）陶瓷覆铜板是一种通过直接电镀工艺在陶瓷基材表面形成铜导体的技术，具有工艺灵活、成本可控、适合复杂电路设计等优势。其生产工艺流程可分为以下核心步骤：

 一、DPC陶瓷覆铜板制作陶瓷基材准备

           基材选择

          材料类型：氧化铝（Al₂O₃，96%~99.6%纯度）、氮化铝（AlN）、氮化硅（Si₃N₄）等。

          性能要求：高热导率（AlN可达170~230 W/(m·K)）、低介电常数、高绝缘强度。

        二、DPC陶瓷覆铜板制作表面处理与活化

        清洗

         目的：去除表面油污、金属杂质。

         工艺：碱性溶液超声波清洗→去离子水漂洗→烘干。

          粗化

          化学粗化：使用强酸（如HF+HNO₃混合液）蚀刻陶瓷表面，形成微米级凹坑，增强铜层附着力。

          参数控制：温度40~60℃，时间30~90秒，需避免过度腐蚀。

          活化

          敏化：在粗化表面吸附Sn²⁺离子，形成催化层。

          活化：通过PdCl₂溶液将Sn²⁺还原为Pd金属颗粒，作为电镀催化剂。

          三、直接电镀铜层

         电镀前处理

        预浸：基材浸入酸性溶液（如H₂SO₄）中和表面电荷。

         电镀工艺

        镀液配方：硫酸铜+硫酸+添加剂（如聚乙二醇、光亮剂）。

        工艺参数：

       电流密度：1~3 A/dm²

       温度：20~30℃

       时间：根据铜厚调整（如30μm需电镀约2小时）。

        铜层均匀性控制

        搅拌：镀液循环流动或机械搅拌，避免边缘效应。 

        屏蔽技术：使用掩膜或光刻胶定义电路图形，非镀区需完全覆盖。

        四、高温热处理

       目的：增强铜层与陶瓷的界面结合力，消除电镀内应力。

       工艺条件：

        温度：Al₂O₃基板约850℃，AlN基板约1000℃（需控制升温速率<5℃/min）。

        气氛：惰性气体（N₂或Ar）保护，避免铜氧化。

        质量检测：

         剥离强度：≥30 N/cm（通过拉力测试）。

         热冲击测试：-55℃~288℃循环10次，无分层。

        五、后续加工与检测

       图形加工

        激光切割：CO₂激光或UV激光蚀刻铜层，形成精细线路（线宽/间距≥50μm）。

        钻孔：机械钻孔或激光打孔（孔径≥0.1mm），用于元器件插装。

       表面处理

      抗氧化层：化学镀Ni-Au（厚度0.5~1.0μm），提升焊盘耐腐蚀性。

        最终检测

        外观检查：铜面无划痕、氧化点。

            电性能：导通电阻、绝缘电阻测试（绝缘电阻>10¹²Ω）。

            热性能测试：热导率、CTE（热膨胀系数）匹配度验证。

            六，关键控制点与行业建议

         工艺难点

  铜层结合力：粗化过度易导致基材开裂，不足则附着力差。

  电镀缺陷：针孔、铜瘤需通过添加剂优化和屏蔽精度控制。

  设备要求

  电镀线：需配备精密整流电源、自动补液系统。

  检测设备：X-Ray测厚仪、金相显微镜（观察界面结构）。

  环保与安全

  废液处理：含铜、镍废水需经沉淀+离子交换回收处理。

  高温防护：烧结、热处理工序需配备防爆设备和通风系统。

          DPC vs. DBC/AMB工艺对比

         结语：DPC陶瓷覆铜板工艺通过直接电镀实现了高效、低成本的金属化方案，适用于对成本敏感且对热导率要求适中的领域（如消费电子、工业电源）。生产企业需重点关注表面处理、电镀均匀性及热处理工艺优化，以提升产品可靠性，满足5G、新能源汽车等新兴市场的需求。更多DPC陶瓷覆铜板可以咨询深圳市晶瓷精密科技有限公司，晶瓷多年陶瓷覆铜板生产技术经验，成熟DPC和DBC制作工艺，专业团队、先进设备、是值得信赖的陶瓷覆铜生产厂家。