Introdución ao substrato de cerámica de cobre ligado directo (DBC).

O proceso de substrato de cerámica DBC é engadir elementos de osíxeno entre cobre e cerámica, obter líquido eutéctico Cu-O a unha temperatura de 1065 ~ 1083 ° C e, a continuación de placa de Cu e metalurxia química do substrato cerámico, e finalmente a través da tecnoloxía de litografía para lograr a preparación de patróns, formando un circuíto.

O substrato de PCB cerámico divídese en 3 capas, e o material illante no medio é AL2O3 ou ALN. A condutividade térmica de Al2O3 é normalmente de 24 W/(M · K), e a condutividade térmica de ALN é de 170 W/(M · K). O coeficiente de expansión térmica do substrato cerámico DBC é similar ao de Al2O3/ALN, que está moi preto do coeficiente de expansión térmica do material epitaxial LED, que pode reducir significativamente a tensión térmica xerada entre o chip e a cerámica en branco substrato.

Mérito :

Debido a que a folla de cobre ten unha boa condutividade eléctrica e a condutividade térmica, e a alúmina pode controlar eficazmente a expansión do complexo Cu-Al2O3-Cu, de xeito que o substrato DBC ten un coeficiente de expansión térmica similar á da alúmina, DBC ten as vantaxes do bo Condutividade térmica, forte illamento e alta fiabilidade, e foi moi utilizada nos envases IGBT, LD e CPV. Especialmente debido á lámina de cobre grosa (100 ~ 600μm), ten vantaxes evidentes no campo dos envases IGBT e LD.

Insuficiente :

(1) o proceso de preparación usa a reacción eutéctica entre Cu e AL2O3 a alta temperatura (1065 ° C), que require equipos altos e control de procesos, facendo que o custo do substrato sexa elevado;

(2) Debido á fácil xeración de micropores entre as capas Al2O3 e Cu, a resistencia ao choque térmico do produto redúcese e estas carencias convertéronse no pescozo da promoción de substratos de DBC.

No proceso de preparación do substrato DBC, a temperatura eutéctica e o contido de osíxeno deben ser controlados estrictamente, e o tempo de oxidación e a temperatura de oxidación son os dous parámetros máis importantes. Despois de que a folla de cobre estea pre-oxidada, a interface de unión pode formar fase de CuXoy suficiente para a lámina de cerámica e cobre de Al2O3 mollada, con alta resistencia de unión; Se a folla de cobre non está pre-oxidada, a humedibilidade de Cuxoy é pobre e un gran número de buracos e defectos permanecerán na interface de unión, reducindo a forza de unión e a condutividade térmica. Para a preparación de substratos DBC mediante cerámica ALN, tamén é necesario pre-oxidizar os substratos cerámicos, formar películas Al2O3 e logo reaccionar con láminas de cobre para a reacción eutéctica.