Kerámia szubsztrátum sorozat - Közvetlen kötésű réz (DBC) kerámia szubsztrátum
Az elektronikai technológia fejlődésével a chipek integrációs szintje tovább növekszik, az áramköri huzalozás finomabbá válik. Ennek eredményeként az egységnyi területre jutó teljesítménydisszipáció növekszik, ami fokozott hőtermeléshez és potenciális készülékhibákhoz vezet.Direct Bond Copper (DBC) kerámia hordozókiváló hővezető képessége és elektromos vezetőképessége miatt fontos elektronikai csomagolóanyaggá vált, különösen a teljesítménymodulokban (IGBT) és az integrált teljesítményelektronikai modulokban.
I. DBC folyamat fejlesztése
A DBC technológia főként alumínium-oxid kerámia hordozók fémezésén alapul, és az 1970-es években vezette be először a JF Burgess és a YS Sun. Az 1980-as évek közepén az egyesült államokbeli General Electric (GE) DBC kutatócsoportja gyakorlatiassá tette a technológiát.
Évekig tartó fejlesztés után ez a technológia jelentős áttörést ért el nemcsak az előkészítési folyamatokban, hanem a kötési szilárdság és a hőciklus kifáradási élettartama terén is. Jelentős előrelépést tett az elektronikus csomagolás területén is.
II. A DBC folyamat elvei
A közvetlen rézragasztás egy fémezési módszer, amely közvetlenül a rézfóliát köti kerámia hordozók felületére (főlegAl2O3ésAlN). Az alapelv az, hogy oxigént kell bevezetni a réz és a kerámia határfelületébe, majd Cu/O eutektikus folyadékfázis jön létre 1065-1083 hőmérsékleten.℃, amely a kerámia alappal és rézfóliával reagálva CuAlO2 vagy Cu(AlO2)2 keletkezik, és a közbülső fázis segítségével kötést ér el a rézfólia és a hordozó között. Mivel az AlN egy nem oxidos kerámia, a réz felületére történő lerakódásának kulcsa egy átmeneti Al2O3 réteg kialakítása, amely elősegíti a rézfólia és a kerámia hordozó közötti hatékony kötést. A DBC forrósajtolású kötésekhez használt rézfólia általában vastag, 100 és 600 μm között van, és erős áramvezető képességgel rendelkezik, így alkalmas eszköztömítési alkalmazásokra extrém környezetben, például magas hőmérsékleten és nagy áramerősségben. Ez egy jól bevált szabványos eszköz a területenIGBT és LD csomagolás, de a minimális vonalszélesség a DBC felületeken általában nagyobb, mint 100 μm, így nem alkalmas finom áramkörök előállítására.
DBC kerámia hordozó előkészítési folyamata
III. Teljesítménye DBC kerámia hordozó
A DBC kerámia szubsztrátum a kerámiákra jellemző nagy hővezető képességgel, nagy elektromos szigeteléssel, nagy mechanikai szilárdsággal és alacsony tágulási tulajdonságokkal rendelkezik. Ezenkívül egyesíti az oxigénmentes réz nagy elektromos vezetőképességét és kiváló forraszthatóságát, lehetővé téve a különböző minták maratását.
1. Kiváló szigetelési teljesítmény:
A DBC hordozók chiphordozóként való használata hatékonyan elszigeteli a chipet a modul hőelvezető alapjától. Az Al2O3 kerámiaréteg vagy AlN kerámiaréteg a DBC hordozóban javítja a modul szigetelőképességét (szigetelési feszültség>2,5 KV).
2.Kiemelkedő hővezető képesség:
A DBC hordozók kiváló hővezető képességgel rendelkeznek. Az IGBT modulok működése során jelentős mennyiségű hő keletkezik a chip felületén. Ez a hő hatékonyan továbbítható a DBC hordozón keresztül a modul hőelvezető alapjára, amely a hőleadó zsíron keresztül továbbvezethető a hűtőbordához, így a modul teljes hőelvezetése érhető el.
3. Szilíciumhoz hasonló hőtágulási együttható:
A DBC hordozók hőtágulási együtthatója hasonló (7,1 ppm/K), mint a szilícium (a chipek fő anyaga). Ez a hasonlóság megakadályozza a forgácsok feszültség okozta károsodását. A DBC szubsztrátumok kiváló mechanikai tulajdonságokkal, korrózióállósággal és minimális deformációval rendelkeznek, ami széles körű hőmérsékleti alkalmazást tesz lehetővé.
4.Jó mechanikai szilárdság: A vastag rézfólia és a nagy teljesítményű kerámia anyagok jó mechanikai szilárdságot és megbízhatóságot biztosítanak a DBC szubsztrátumoknak.
5. Erős áramvezető képesség: A rézvezetők kiváló elektromos tulajdonságainak és nagy áramvezető képességüknek köszönhetően a DBC hordozók nagy teljesítményű kapacitást támogatnak.
IIII.A DBC kerámia szubsztrátum alkalmazásai
A DBC kerámia szubsztrátumok széles körben alkalmazhatók, beleértve a nagy teljesítményű fehér LED-modulokat, az UV/mély-UV LED-es eszközök csomagolását, a lézerdiódákat (LD), az autóipari érzékelőket, a hűtött infravörös hőképalkotást, az 5G optikai kommunikációt, a csúcskategóriás hűtőket, koncentrált fotovoltaikus (CPV), mikrohullámú rádiófrekvenciás eszközök és elektronikus tápegységek (IGBT) sok más terület mellett. Bár új típusú kerámia hordozók jelentek meg, mint például az AMB és a DBA, ez nem jelenti azt, hogy teljesen helyettesíthetik a DBC-t. Mindegyiknek megvan a saját alkalmazási forgatókönyve a teljesítmény és a költségek tekintetében, és a DBC továbbra is jelentős piaci potenciállal rendelkezik.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. egy jó hírű és megbízható beszállító, amely műszaki kerámia alkatrészek gyártására és értékesítésére szakosodott. Egyedi gyártást és nagy pontosságú megmunkálást biztosítunk nagy teljesítményű kerámia anyagok széles sorozatához, beleértve timföld kerámia, cirkónia kerámia, szilícium-nitrid, szilícium-karbid, bór-nitrid, alumínium-nitrid és megmunkálható üvegkerámia. Jelenleg kerámiaalkatrészeink számos iparágban megtalálhatók, mint például a mechanikai, vegyipari, orvosi, félvezető-, jármű-, elektronikai-, kohászati stb. iparban. Küldetésünk, hogy a legjobb minőségű kerámia alkatrészeket biztosítsuk a globális felhasználók számára, és nagy öröm látni kerámiánkat. az alkatrészek hatékonyan működnek az ügyfelek speciális alkalmazásaiban. Mind a prototípus, mind a tömeggyártás területén tudunk együttműködni, keressen minket bizalommal, ha igényei vannak.
