现代化战争中，特种部队作为各国军事力量中最神秘、最精锐的组成部分，在战场上发挥着越来越重要的作用，有时候甚至能兵出诡道，反败为胜。特种部队中，既有单兵作战能力极其彪悍的“全能型”特种兵，也有执行某一类型特殊任务的特种兵，如爆破兵、空降兵、破译兵等。在特种陶瓷部队中，就有一批专注于大功率、大电流任务的“特种兵”——特种陶瓷覆铜基板。

特种兵

作为军用功率器件和民用电力电子器件（如高铁“核芯”IGBT等）封装领域的特种兵，特种陶瓷覆铜基板满身尽披“黄铜甲”，一心只载大电流。“黄铜甲”——铜箔具有极高的载流能力和散热能力，适合用作大功率器件封装基板的导体。而特种陶瓷由于耐高压能力强，被用作封装基板的载体。氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷是特种陶瓷覆铜基板中最常见的三类“特种兵”。

特种陶瓷覆铜基板

1 “特种兵”身体素质大比武

特种部队中，每位特种兵虽然已是精英中的精英，但身体素质仍存在差别。对于特种陶瓷而言，亦是如此。氧化铝陶瓷的强度和韧性属中等水平，但热导率太低，导致氧化铝陶瓷覆铜基板散热能力差；氮化铝陶瓷的热导率属一流水平，奈何其强度和韧性过低，致使氮化铝陶瓷覆铜基板可靠性偏低；氮化硅陶瓷的强度和韧性水平绝佳，热导率适中，大有“勇冠三军”之势。

特种陶瓷性能对比

2 “黄铜甲”穿戴方式大比拼

氧化铝、氮化铝和氮化硅三类特种兵之所以能在大功率、大电流的恶劣环境中畅行无阻，全依赖于身披“黄铜甲”——铜箔。“黄铜甲”穿戴方式的好坏，直接决定特种陶瓷覆铜基板的可靠性。这里介绍两种陶瓷覆铜方式——DBC工艺和AMB工艺。

DBC与AMB覆铜工艺对比

3 特种陶瓷覆铜基板的应用

特种陶瓷覆铜基板已经在高铁、汽车电子、工业电子、通讯、军事、航空航天等领域得到广泛应用。

高铁的IGBT器件是功率变流装置的核芯，在电力电子行业里的地位举足轻重，功率大、耗能高；而特种陶瓷覆铜基板具备优异的载流能力、耐压能力和散热能力，完全可以满足其应用需求。

IGBT用陶瓷覆铜基板(图片来源：金瑞欣)

航空航天用热电制冷器是利用Peltier效应来制冷的，速度快且无污染。其结构如图所示：在上、下两个对立的陶瓷覆铜板中间，多个p-n结通过刻蚀的铜箔导体串联在一起，在电流作用下将热流从覆铜板的一侧抽离到另一侧，达到制冷效果。

粉体圈 作者王京