Einführung in das direkte Kupfer -Keramik -Substrat (DBC).

DBC-Keramik-Substratprozess besteht darin, Sauerstoffelemente zwischen Kupfer und Keramik hinzuzufügen, eine ku-o-eutektische Flüssigkeit bei einer Temperatur von 1065 ~ 1083 ° C zu erhalten und dann zu reagieren, um eine Zwischenphase (Cualo2 oder Cual2O4) zu erhalten, um die Kombination zu realisieren, um die Kombination zu realisieren, um die Kombination zu realisieren der Cu -Platte und der keramischen Substrat -chemische Metallurgie und schließlich durch die Lithographie -Technologie, um eine Mustervorbereitung zu erreichen und eine Schaltung zu bilden.

Das Keramik -PCB -Substrat ist in 3 Schichten unterteilt, und das Isoliermaterial in der Mitte ist Al2O3 oder ALN. Die thermische Leitfähigkeit von Al2O3 beträgt typischerweise 24 W/(M · K), und die thermische Leitfähigkeit von ALN ​​beträgt 170 W/(M · k). Der Wärmeleitungskoeffizient des DBC -Keramik -Substrats ähnelt dem von Al2O3/ALN, der dem Koeffizienten der thermischen Expansion des LED -Epitaxiematerial Substrat.

Verdienst :

Da die Kupferfolie eine gute elektrische Leitfähigkeit und thermische Leitfähigkeit aufweist und Aluminiumoxid die Expansion des Cu-AL2O3-CU-Komplexes effektiv steuern kann, so dass das DBC Wärmeleitfähigkeit, starke Isolierung und hohe Zuverlässigkeit und in IGBT-, LD- und CPV -Verpackungen häufig eingesetzt. Insbesondere aufgrund der dicken Kupferfolie (100 ~ 600 μm) hat es offensichtliche Vorteile im Bereich der IGBT- und LD -Verpackung.

Unzureichend :

(1) Der Vorbereitungsprozess verwendet die eutektische Reaktion zwischen Cu und Al2O3 bei hoher Temperatur (1065 ° C), was eine hohe Ausrüstung und die Prozessregelung erfordert, wodurch die Kosten des Substrats hoch sind.

(2) Aufgrund der einfachen Erzeugung von Mikroporen zwischen AL2O3- und CU -Schichten wird der thermische Schockfestigkeit des Produkts verringert, und diese Mängel sind zum Engpass der Förderung der DBC -Substrate geworden.

Im Herstellungsprozess des DBC -Substrats müssen die eutektische Temperatur und der Sauerstoffgehalt streng kontrolliert werden, und die Oxidationszeit und die Oxidationstemperatur sind die beiden wichtigsten Parameter. Nachdem die Kupferfolie vor oxidiert ist, kann die Bindungsgrenzfläche eine genügend Kuxoy-Phase bilden, um Al2O3-Keramik- und Kupferfolie mit hoher Bindungsfestigkeit zu nass; Wenn die Kupferfolie nicht oxidiert ist, ist die Benetzbarkeit von Kuxoy schlecht und eine große Anzahl von Löchern und Defekten bleibt in der Bindungsgrenzfläche, wodurch die Verbindungsfestigkeit und die thermische Leitfähigkeit verringert werden. Für die Herstellung von DBC-Substraten unter Verwendung von Aln-Keramik ist es auch erforderlich, die Keramik-Substrate vorzusuchen, Al2O3-Filme zu bilden und dann mit Kupferfolien auf eutektische Reaktion zu reagieren.