Úvod do přímého vázaného měděného keramického substrátu (DBC).

Proces keramického substrátu DBC má přidat kyslíkové prvky mezi mědi a keramikou, získat Cu-O eutetektickou kapalinu při teplotě 1065 ~ 1083 ° C a poté reagovat na získání přechodné fáze (Cualo2 nebo Cual2o4), aby si uvědomil kombinaci chemické metalurgie Cu desky Cu a keramického substrátu a nakonec prostřednictvím litografické technologie k dosažení přípravy vzorů a vytvoření obvodu.

Substrát keramického PCB je rozdělen do 3 vrstev a izolační materiál uprostřed je AL2O3 nebo ALN. Tepelná vodivost AL2O3 je obvykle 24 W/(m · K) a tepelná vodivost ALN je 170 W/(M · K). Koeficient tepelné roztažnosti keramického substrátu DBC je podobný koeficitu Al2O3/ALN, který je velmi blízký koeficientu tepelné roztažnosti LED epitaxiálního materiálu, který může výrazně snížit tepelné napětí generované mezi čipem a prázdnou keramikou Podklad.

Zásluhy :

Protože měděná fólie má dobrou elektrickou vodivost a tepelnou vodivost a oxidek může účinně řídit expanzi komplexu Cu-Al2O3-CU, takže substrát DBC má koeficient tepelné roztažnosti podobné koeficitu oxidu aluminy, DBC má výhody dobrého Tepelná vodivost, silná izolace a vysoká spolehlivost a byla široce používána v balení IGBT, LD a CPV. Zejména kvůli silné měděné fólii (100 ~ 600 μm) má zjevné výhody v oblasti balení IGBT a LD.

Nedostatečné :

(1) Proces přípravy používá eutektickou reakci mezi Cu a AL2O3 při vysoké teplotě (1065 ° C), což vyžaduje vysoké vybavení a řízení procesů, což zvyšuje náklady na substrát;

(2) Vzhledem k snadné tvorbě mikropórů mezi vrstvami AL2O3 a Cu se sníží odolnost proti tepelnému šoku produktu a tyto nedostatky se staly úzkým prostorem propagace substrátů DBC.

V procesu přípravy DBC substrátu je třeba přísně řídit eutektickou teplotu a obsah kyslíku a doba oxidace a oxidační teplota jsou dva nejdůležitější parametry. Po předem oxidované fólii mědi může vazebné rozhraní vytvořit dostatek Cuxoyovy fáze až mokré keramické a měděné fólie AL2O3 s vysokou vazebnou pevností; Pokud měděná fólie není předem oxidována, je smáčitelnost Cuxoy špatná a v spojovacím rozhraní zůstane velké množství otvorů a defektů, což snižuje sílu vazby a tepelnou vodivost. Pro přípravu substrátů DBC pomocí ALN keramiky je také nutné předoxidovat keramické substráty, vytvářet filmy AL2O3 a poté reagovat s měděnými fóliemi pro eutektickou reakci.