Doğrudan bağlı bakır seramik substratına (DBC) giriş.

DBC seramik substrat işlemi, bakır ve seramikler arasında oksijen elemanları eklemek, 1065 ~ 1083 ° C sıcaklıkta Cu-O ötektik sıvı elde etmek ve daha sonra bir ara faz (Cualo2 veya Cual2O4) elde etmek için reaksiyona girmektir, bu nedenle kombinasyonu gerçekleştirmek için Cu plakası ve seramik substrat kimyasal metalurjisi ve son olarak desen hazırlama elde etmek için litografi teknolojisi yoluyla bir devre oluşturun.

Seramik PCB substratı 3 kata ayrılır ve ortadaki yalıtım malzemesi Al2O3 veya Aln'dir. AL2O3'ün termal iletkenliği tipik olarak 24 w/(m · k) ve ALN'nin termal iletkenliği 170 w/(m · k) 'dir. DBC seramik substratının termal genleşme katsayısı, çip ve boş seramik arasında üretilen termal stresi önemli ölçüde azaltabilen LED epitaksiyal malzemenin termal genleşme katsayısına çok yakın olan AL2O3/ALN'ninkine benzer. substrat.

Liyakat :

Bakır folyo iyi elektriksel iletkenliğe ve termal iletkenliğe sahip olduğundan ve alümina, Cu-Al2O3-Cu kompleksinin genişlemesini etkili bir şekilde kontrol edebildiğinden, DBC substratının alüminaya benzer bir termal genleşme katsayısına sahip olması, DBC'nin iyilik avantajları vardır. Termal iletkenlik, güçlü yalıtım ve yüksek güvenilirlik ve IGBT, LD ve CPV ambalajında ​​yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle kalın bakır folyo (100 ~ 600μm) nedeniyle, IGBT ve LD ambalaj alanında belirgin avantajlara sahiptir.

Yetersiz :

(1) Hazırlık işlemi, yüksek sıcaklıkta (1065 ° C) Cu ve AL2O3 arasındaki ötektik reaksiyonu kullanır, bu da yüksek ekipman ve işlem kontrolü gerektirir, bu da substratın maliyetini yüksek yapar;

(2) AL2O3 ve Cu katmanları arasında kolayca mikropor oluşturulması nedeniyle, ürünün termal şok direnci azalır ve bu eksiklikler DBC substratlarının tanıtımının darboğazı haline gelmiştir.

DBC substratının hazırlama işleminde, ötektik sıcaklık ve oksijen içeriğinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir ve oksidasyon süresi ve oksidasyon sıcaklığı en önemli iki parametredir. Bakır folyo önceden oksitlendikten sonra, bağlama arayüzü, yüksek bağlanma mukavemeti ile ıslak AL2O3 seramik ve bakır folyo için yeterli Cuxoy fazı oluşturabilir; Bakır folyo önceden oksitlenmezse, Cuxoy ıslanabilirliği zayıftır ve bağlanma arayüzünde çok sayıda delik ve kusur kalır, bu da bağlanma mukavemetini ve termal iletkenliği azaltır. ALN seramikleri kullanılarak DBC substratlarının hazırlanması için, seramik substratları önceden oksitlemek, AL2O3 filmleri oluşturmak ve daha sonra ötektik reaksiyon için bakır folyolarla reaksiyona girmek gerekir.