Introduktion till direkt bundet koppar keramiskt substrat (DBC).

DBC-keramisk substratprocess är att lägga till syreelement mellan koppar och keramik, erhålla Cu-O-eutektisk vätska vid en temperatur av 1065 ~ 1083 ° C och sedan reagera för att erhålla en mellanfas (Cualo2 eller Cual2O4), för att inse kombinationen av kombinationen av Cu -platta och keramisk underlagskemisk metallurgi, och slutligen genom litografiteknologi för att uppnå mönsterberedning, bilda en krets.

Det keramiska PCB -substratet är uppdelat i 3 lager, och det isolerande materialet i mitten är Al2O3 eller ALN. Värmeledningsförmågan hos Al2O3 är vanligtvis 24 W/(m · K), och värmeledningsförmågan hos ALN är 170 W/(m · K). Koefficienten för termisk expansion av DBC -keramiska substratet liknar den för Al2O3/ALN, som är mycket nära koefficienten för termisk expansion av LED -epitaxialmaterialet, som kan minska den termiska spänningen som genereras mellan chipet och den tomma keramiken substrat.

Meriter :

Eftersom kopparfolien har god elektrisk konduktivitet och värmeledningsförmåga, och aluminiumoxid effektivt kan kontrollera utvidgningen av Cu-Al2O3-Cu-komplexet, så att DBC-substratet har en koefficient för termisk expansion som liknar aluminiumoxid, har DBC fördelarna med goda goda Termisk konduktivitet, stark isolering och hög tillförlitlighet och har använts i stor utsträckning i IGBT, LD och CPV -förpackning. Speciellt på grund av den tjocka kopparfolien (100 ~ 600 um) har den uppenbara fördelar inom området IGBT och LD -förpackning.

Otillräcklig :

(1) Beredningsprocessen använder den eutektiska reaktionen mellan Cu och Al2O3 vid hög temperatur (1065 ° C), vilket kräver hög utrustning och processkontroll, vilket gör kostnaden för substratet högt;

(2) På grund av den enkla generationen av mikroporer mellan Al2O3 och Cu -skikten reduceras produktens termiska chockmotstånd, och dessa brister har blivit flaskhalsen för att främja DBC -underlag.

I beredningsprocessen för DBC -substrat måste den eutektiska temperaturen och syreinnehållet strikt kontrolleras, och oxidationstiden och oxidationstemperaturen är de två viktigaste parametrarna. Efter att kopparfolien är föroxiderad kan bindningsgränssnittet bilda tillräckligt med cuxoy-fas för att våta Al2O3 keramiska och kopparfolie, med hög bindningsstyrka; Om kopparfolien inte är föroxiderad, är Cuxoy vätbarhet dålig och ett stort antal hål och defekter kommer att förbli i bindningsgränssnittet, vilket minskar bindningsstyrkan och värmeledningsförmågan. För framställning av DBC-substrat med användning av ALN-keramik är det också nödvändigt att föroxidera de keramiska substraten, bilda AL2O3-filmer och sedan reagera med kopparfolier för eutektisk reaktion.