本文主要介紹一種直接鍍銅（DPC）陶瓷金屬化基板技術(shù)，所提出的dpc陶瓷金屬化基板提供了出色的熱管理和高頻特性的主要優(yōu)點。

陶瓷金屬化基板上的直接鍍銅（DPC）工藝最初是為了取代了直接鍵合銅（DBC）工藝而創(chuàng)建的，因為它具有更好的電氣、熱和機(jī)械性能與dbc相比。由于使用了薄膜粘合層，dpc在AI2O3/AIN基板和銅金屬之間提供了非常強(qiáng)的粘合強(qiáng)度，dpc對銅層的厚度控制也有很好的能力，從很薄到很厚。對于細(xì)間距設(shè)計，可以輕松獲得3mil的最小導(dǎo)線寬度/間距。并且通孔用在銅填充以獲得良好的電氣和熱特性。

通過使用所提出的DPC陶瓷基板，在其特性和應(yīng)用方面與其他技術(shù)相比，可以獲得卓越的性能，包括高電路密度、出色的高頻特性、出色的熱管理和傳熱性能、出色的可焊性和導(dǎo)線-鍵合裝配特性。因此，這些dpc陶瓷基板可以廣泛用于需要高功率和高熱量的高頻元件。

本文通過工藝流程圖對dpc制作進(jìn)行了簡要的描述，介紹該工藝的幾個關(guān)鍵屬性。然后利用dpc陶瓷基板的簡單電氣特性來提取高頻介電常數(shù)和損耗因數(shù)。最后，設(shè)計一個10GHz平行耦合線帶通濾波器，以驗證提取的介電參數(shù)和dpc陶瓷金屬化基板的出色高頻性能。

一、直接鍍銅工藝

整個dpc工藝基本包括的步驟有陶瓷基板上定義孔，在陶瓷基板上濺射銅膜上形成干膜，形成曝光的電路圖顯影、鍍銅引線、去除干膜、蝕刻種子金屬銅，這就是dpc陶瓷基板工藝大概的詳細(xì)過程。

二、dpc工藝流程

dpc陶瓷基板工藝是通過用激光在裸陶瓷基板上定義孔開始的，如果某些特定設(shè)計布局需要，這些孔可以用作在陶瓷基板的兩側(cè)之間進(jìn)行通信的通孔。然后，將金屬層的銅膜濺射在陶瓷基板的相對兩側(cè)，使其覆蓋有銅層。從描好的電路圖中使用傳統(tǒng)光掩模技術(shù)制作光掩模。光掩模平放并粘附在陶瓷基板上的干膜上，將其送入曝光室。

在曝光室中產(chǎn)生真空后，紫外線通過光掩模照射干膜，該光掩模被紫外線輻射聚合。不受紫外線照射的干膜不發(fā)生反應(yīng)，保持其化學(xué)成分不變，顯影過程通過化學(xué)清洗對干膜的聚合部分進(jìn)行蝕刻。這樣，部分銅膜就從干膜中露出來了，銅膜的這些部分將根據(jù)電路圖形成所需的電路圖，以便在陶瓷基板上產(chǎn)生電路所需的銅區(qū)域。因此，電路布局可以印刷在干膜上。

然后通過電鍍技術(shù)沉積銅以填充陶瓷基板上干膜的暴露部分，并具有合適的導(dǎo)體厚度和寬度，以形成銅電路。通過上述工藝，金屬化電路區(qū)域具有細(xì)長、平整、光滑的特點，散熱性好。然后鎳和金沉積在銅的上表面，鎳膜防止銅引線的原子擴(kuò)散到金膜中。金膜避免了導(dǎo)體表面的氧化，提高了金鍵合線的附著力。在銅的上表面形成光學(xué)電阻，然后去除陶瓷基板上剩余的干膜。剝離干膜后，銅電路由鎳和金膜保護(hù)。

dpc陶瓷金屬化基板的應(yīng)用可以選擇在高亮度LED（HBLED）、太陽能聚光電池基板、功率半導(dǎo)體封裝和汽車電機(jī)控制。此外，對于需要非常低損耗的射頻/微波組件，可以考慮使用具有優(yōu)異電氣性能的dpc陶瓷基板。

三、電氣特性提取

為了將dpc陶瓷基板用于射頻/微波應(yīng)用，必須提取介電特性。介電特性對于電子封裝設(shè)計來說是一個非常重要的問題，因為電行為很大程度上受高頻下的介電常數(shù)和介電損耗的影響。

微波電路設(shè)計為了驗證提取的介電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，演示了在dpc陶瓷基板制造的微波濾波器。該BPF采用并聯(lián)耦合線結(jié)構(gòu)，中心頻率為10GHz，帶寬為15%等紋波響應(yīng)為0.1db，采用三階拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖所示，使用提取的介電常數(shù)和介電損耗，使用ADS/BPF。TRL校準(zhǔn)套件也在dpc陶瓷基板上制造，以覆蓋4~14GHz的頻率范圍。

  本文主要介紹了一種DPC陶瓷金屬化基板，包括工藝流程、電氣特性提取和微波電路設(shè)計。由于采用陶瓷基板和金屬化銅導(dǎo)體，DPC陶瓷基板實現(xiàn)了良好的高頻電特性。同時，提出了一種獲取DPC陶瓷基板介電常數(shù)和介電損耗的簡單提取方法，并構(gòu)建了具有0.5db插入損耗的10GHz平行耦合線BPF進(jìn)行一步驗證，DPC陶瓷金屬化基板非常適合射頻和微波封裝設(shè)計，具有出色的低損耗性能。