DPC陶瓷基板与AI智能领域的发展情况分析

一、DPC陶瓷基板技术概述

DPC(Direct Plated Copper)陶瓷基板是一种基于薄膜电路工艺的高精密电子封装材料，通过磁控溅射实现陶瓷表面金属化，再经电镀增厚铜层。其核心优势包括：

• 高精度线路加工：线路分辨率可达10-30μm，表面平整度优于0.3μm

• 优异散热性能：氮化铝(AlN)导热系数达170-200 W/(m·K)，接近金属铝

• 热膨胀匹配性：AlN的CTE≈4.5 ppm/°C，与半导体芯片(4-7 ppm/°C)匹配良好

• 高可靠性封装：支持气密封装(漏率<1×10⁻⁸ Pa·m³/s)，适用于恶劣环境

二、AI算力爆发驱动陶瓷基板需求升级

 AI发展的“热管理”与“信号桥”

在AI算力硬件中，DPC陶瓷基板主要解决两大核心挑战：

• 散热瓶颈：AI芯片和光模块功率密度持续攀升，氮化铝（AlN）陶瓷基板的导热系数可达170-200 W/(m·K)，能迅速将热量导出，防止设备过热降频或失效。

• 高速信号传输：在800G/1.6T高速光模块中，传统电路板信号损耗大。DPC陶瓷基板的低介电损耗特性，能有效保障高频信号质量。

1. GPU载板技术跃迁

随着AI大模型训练与推理需求持续高增，GPU芯片正向大尺寸、高功率、高频方向演进：

• 下一代GPU芯片尺寸将从60-80mm提升至110-120mm，面积增加50%

• 功率密度呈指数级上升，传统PCB基板已无法满足性能需求

• 英伟达已明确下一代GPU采用陶瓷基板方案，行业替代趋势不可逆

• 预计将带来200-250亿元/年的增量市场空间

2. AI服务器PCB的三大刚需逻辑

陶瓷基板成为AI服务器核心配套的三大逻辑：

三、市场现状与增长前景

1. 全球市场规模

• 2024年全球DPC陶瓷基板市场销售额达2.37亿美元

• 预计2031年将达到3.81亿美元，年复合增长率(CAGR)为7.1%(2025-2031)

• 2024年中国市场规模约占全球的一定比例，预计2031年全球占比将进一步提升

2. 区域分布与竞争格局

• 2023年中国DPC陶瓷基板产量占全球市场份额为44.42%

• 中国台湾地区产量占比为42.76%

• 预计2024-2030年中国市场复合增长率CAGR为10.87%

• 全球前七大厂商占有全球约70%的市场份额

3. 产品结构与应用领域

• 氮化铝DPC占比为51.43%，预计2030年将达到52.6%

• 高亮度LED是最大下游应用(2023年占56.6%市场份额)

• 激光雷达用DPC将保持最快增速，2027年市场规模超28亿美元

• 射频器件市场2027年达43亿美元

四、AI相关应用领域拓展

1. 激光雷达(LiDAR)

• 自动驾驶推动激光雷达需求，VCSEL激光器需要高效散热和精准信号互连

• DPC解决方案：多层DPC基板实现高密度互连，支持多通道激光阵列

• 终端应用：L3+自动驾驶汽车(单车用量3-4颗)

2. 射频与微波器件

• 5G/6G通信对高频、低损耗封装需求激增

• DPC解决方案：氮化铝的低介电常数(ε≈8.8@10GHz)减少信号损耗

• 高精度线路满足毫米波射频器件的封装需求

3. 光通信领域

• DPC技术可实现<15μm的精密线路，支撑1.6Tb/s光通信的无损传输

• 800G光模块已实现小批量供货

五、技术挑战与发展方向

1. 当前技术挑战

• 材料端：高纯氮化铝粉体(>99.9%)主要依赖日本德山、东芝等厂商

• 工艺端：通孔填铜的空洞率控制(<5%)、厚铜电镀(>100μm)的良率提升

• 竞争技术：硅基微流道散热(如Intel EMIB)、纳米银烧结技术可能冲击部分市场

2. 未来发展方向

• 更高导热材料：如金刚石/AlN复合基板(导热>500 W/(m·K))

• 集成化基板：嵌入电阻/电容(eDPC)，减少外围元件

• 国产化替代：突破高纯AlN粉体、精密光刻设备等"卡脖子"环节

• 工艺融合与智能化：结合增材制造(3D打印)、激光加工等实现异形结构、功能集成

六、企业布局与产业机遇

• 科翔股份：通过子公司广州陶积电深耕陶瓷基板技术，聚焦AMB活性金属钎焊工艺与氮化铝(AlN)材料应用，正与某北美大厂合作研发AI服务器用陶瓷板

• 技术壁垒：攻克大尺寸陶瓷基板"脆性大、易开裂"的行业痛点，工艺评分行业第一

• 客户壁垒：深度绑定英伟达等头部厂商，共研下一代GPU

七、结论

DPC陶瓷基板凭借其高导热、高精度、高可靠性等优势，已成为AI算力基础设施的关键材料。随着AI算力需求持续爆发，GPU和AI服务器对高性能散热和封装材料的需求将推动DPC陶瓷基板市场快速增长。同时，激光雷达、射频器件等AI相关应用领域的拓展，将进一步扩大DPC陶瓷基板的市场空间。未来，通过材料创新、工艺优化和国产化替代，DPC陶瓷基板将在AI智能领域发挥更加重要的作用。

DPC陶瓷基板清洗- 锡膏助焊剂清洗剂介绍：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

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