Wprowadzenie do bezpośredniego związanego substratu ceramicznego miedzi (DBC).

Proces podłoża ceramicznego DBC polega na dodaniu elementów tlenu między miedzią a ceramiką, uzyskanie cieczy eutektycznej Cu-O w temperaturze 1065 ~ 1083 ° C, a następnie reagowanie na uzyskanie fazy pośredniej (CUALO2 lub CUAL2O4), aby zrealizować kombinację płyty Cu i ceramicznej metalurgii substratowej, a wreszcie poprzez technologię litografii, aby osiągnąć przygotowanie wzoru, tworząc obwód.

Ceramiczny substrat PCB jest podzielony na 3 warstwy, a materiał izolacyjny pośrodku wynosi Al2O3 lub ALN. Przewodność cieplna Al2O3 wynosi zwykle 24 W/(M · K), a przewodność cieplna ALN wynosi 170 W/(M · K). Współczynnik rozszerzalności cieplnej podłoża ceramicznego DBC jest podobny do AL2O3/ALN, który jest bardzo zbliżony do współczynnika rozszerzania termicznego materiału epitaksjalnego LED, który może znacznie zmniejszyć naprężenie termiczne wytwarzane między układem a pustą ceramiczną ceramiczną substrat.

Zasługa :

Ponieważ folia miedzi ma dobrą przewodność elektryczną i przewodność cieplną, a glinka może skutecznie kontrolować rozszerzenie kompleksu Cu-Al2O3-CU, tak że podłoże DBC ma współczynnik ekspansji cieplnej podobnej do glinu, DBC ma zalety dobrego Przewodność cieplna, silna izolacja i wysoka niezawodność i była szeroko stosowana w opakowaniu IGBT, LD i CPV. Zwłaszcza z powodu grubej folii miedzianej (100 ~ 600 μm) ma oczywiste zalety w dziedzinie opakowania IGBT i LD.

Niewystarczający :

(1) Proces przygotowania wykorzystuje reakcję eutektyczną między Cu i AL2O3 w wysokiej temperaturze (1065 ° C), która wymaga wysokiej kontroli sprzętu i procesu, co zwiększa koszty podłoża;

(2) Ze względu na łatwe wytwarzanie mikroporów między warstwami AL2O3 i CU, odporność na wstrząs termiczny produktu jest zmniejszony, a niedociągnięcia stały się wąskim gardłem promocji substratów DBC.

W procesie przygotowania substratu DBC temperatura eutektyczna i zawartość tlenu należy ściśle kontrolować, a czas utleniania i temperatura utleniania są dwoma najważniejszymi parametrami. Po wstępnej utlenionej folii miedzi, interfejs wiązania może tworzyć wystarczającą fazę Cuxoy do mokrej folii ceramicznej i miedziowej, o wysokiej wytrzymałości wiązania; Jeśli folia miedzi nie jest wstępnie utleniona, zwilżalność Cuxoy jest słaba, a duża liczba otworów i defektów pozostanie na interfejsie wiązania, zmniejszając wytrzymałość wiązania i przewodność cieplną. W celu przygotowania substratów DBC za pomocą ceramiki ALN konieczne jest również wstępne utlenianie substratów ceramicznych, utworzenie filmów Al2O3, a następnie reagowanie z foliami miedzi do reakcji eutektycznej.