Inleiding tot direct gebonden koperen keramisch substraat (DBC).

DBC Ceramic Substraatproces is om zuurstofelementen toe te voegen tussen koper en keramiek, Cu-O eutectische vloeistof te verkrijgen bij een temperatuur van 1065 ~ 1083 ° C en vervolgens reageren om een ​​tussenliggende fase te verkrijgen (Cualo2 of Cual2O4), dus om de combinatie te realiseren van Cu -plaat en keramische substraat chemische metallurgie, en ten slotte via lithografietechnologie om patroonbereiding te bereiken, waardoor een circuit wordt gevormd.

Het keramische PCB -substraat is verdeeld in 3 lagen en het isolerende materiaal in het midden is AL2O3 of ALN. De thermische geleidbaarheid van Al2O3 is typisch 24 w/(m · k) en de thermische geleidbaarheid van ALN ​​is 170 w/(m · k). De coëfficiënt van thermische expansie van het DBC -keramische substraat is vergelijkbaar met die van Al2O3/ALN, die zeer dicht bij de coëfficiënt van thermische expansie van het LED -epitaxiale materiaal is, die de thermische spanning tussen de chip en de blanco ceramiek aanzienlijk kan verminderen substraat.

Verdienste :

Omdat de koperen folie een goede elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid heeft en aluminiumoxide de expansie van Cu-Al2O3-Cu-complex effectief kan regelen, zodat het DBC-substraat een thermische expansiecoëfficiënt heeft, heeft DBC de voordelen van goed Thermische geleidbaarheid, sterke isolatie en hoge betrouwbaarheid, en is veel gebruikt in IGBT-, LD- en CPV -verpakkingen. Vooral vanwege de dikke koperen folie (100 ~ 600 μm), heeft het duidelijke voordelen op het gebied van IGBT en LD -verpakkingen.

Onvoldoende :

(1) Het bereidingsproces maakt gebruik van de eutectische reactie tussen Cu en Al2O3 bij hoge temperatuur (1065 ° C), die hoge apparatuur en procescontrole vereist, waardoor de kosten van het substraat hoog zijn;

(2) Vanwege de eenvoudige generatie van microporiën tussen Al2O3- en Cu -lagen, wordt de thermische schokweerstand van het product verminderd en zijn deze tekortkomingen het knelpunt geworden van de promotie van DBC -substraten.

In het bereidingsproces van DBC -substraat moeten de eutectische temperatuur en het zuurstofgehalte strikt worden geregeld en zijn de oxidatietijd en oxidatietemperatuur de twee belangrijkste parameters. Nadat de koperen folie vooraf is geoxideerd, kan de bindingsinterface voldoende cuxoy-fase vormen om Al2O3-keramische en koperen folie nat te maken, met hoge bindingssterkte; Als de koperen folie niet vooraf is geoxideerd, is de bevochtigbaarheid van Cuxoy slecht en blijft een groot aantal gaten en defecten in de bindingsinterface, waardoor de bindingssterkte en de thermische geleidbaarheid worden verminderd. Voor de bereiding van DBC-substraten met behulp van ALN-keramiek is het ook noodzakelijk om de keramische substraten vooraf te oxideren, Al2O3-films te vormen en vervolgens te reageren met koperen folies voor eutectische reactie.