現代化戰爭中，特種部隊作為各國軍事力量中最神秘、最精銳的組成部分，在戰場上發揮著越來越重要的作用，有時候甚至能兵出詭道，反敗為勝。特種部隊中，既有單兵作戰能力極其彪悍的“全能型”特種兵，也有執行某一類型特殊任務的特種兵，如爆破兵、空降兵、破譯兵等。在特種陶瓷部隊中，就有一批專注于大功率、大電流任務的“特種兵”——特種陶瓷覆銅基板。

特種兵

作為軍用功率器件和民用電力電子器件（如高鐵“核芯”IGBT等）封裝領域的特種兵，特種陶瓷覆銅基板滿身盡披“黃銅甲”，一心只載大電流。“黃銅甲”——銅箔具有極高的載流能力和散熱能力，適合用作大功率器件封裝基板的導體。而特種陶瓷由于耐高壓能力強，被用作封裝基板的載體。氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷是特種陶瓷覆銅基板中最常見的三類“特種兵”。

特種陶瓷覆銅基板

1 “特種兵”身體素質大比武

特種部隊中，每位特種兵雖然已是精英中的精英，但身體素質仍存在差別。對于特種陶瓷而言，亦是如此。氧化鋁陶瓷的強度和韌性屬中等水平，但熱導率太低，導致氧化鋁陶瓷覆銅基板散熱能力差；氮化鋁陶瓷的熱導率屬一流水平，奈何其強度和韌性過低，致使氮化鋁陶瓷覆銅基板可靠性偏低；氮化硅陶瓷的強度和韌性水平絕佳，熱導率適中，大有“勇冠三軍”之勢。

特種陶瓷性能對比

2 “黃銅甲”穿戴方式大比拼

氧化鋁、氮化鋁和氮化硅三類特種兵之所以能在大功率、大電流的惡劣環境中暢行無阻，全依賴于身披“黃銅甲”——銅箔。“黃銅甲”穿戴方式的好壞，直接決定特種陶瓷覆銅基板的可靠性。這里介紹兩種陶瓷覆銅方式——DBC工藝和AMB工藝。

DBC與AMB覆銅工藝對比

3 特種陶瓷覆銅基板的應用

特種陶瓷覆銅基板已經在高鐵、汽車電子、工業電子、通訊、軍事、航空航天等領域得到廣泛應用。

高鐵的IGBT器件是功率變流裝置的核芯，在電力電子行業里的地位舉足輕重，功率大、耗能高；而特種陶瓷覆銅基板具備優異的載流能力、耐壓能力和散熱能力，完全可以滿足其應用需求。

IGBT用陶瓷覆銅基板(圖片來源：金瑞欣)

航空航天用熱電制冷器是利用Peltier效應來制冷的，速度快且無污染。其結構如圖所示：在上、下兩個對立的陶瓷覆銅板中間，多個p-n結通過刻蝕的銅箔導體串聯在一起，在電流作用下將熱流從覆銅板的一側抽離到另一側，達到制冷效果。

粉體圈 作者王京