Elektron qablaşdırma üçün keramika altlıqları daxili və xarici istilik yayma kanallarının birləşdirilməsində, eləcə də həm elektrik birləşməsində, həm də mexaniki dəstəkdə əsas rol oynayır. Seramik substratlar yüksək istilik keçiriciliyi, yaxşı istilik müqaviməti, yüksək mexaniki möhkəmlik və aşağı istilik genişlənmə əmsalı üstünlüklərinə malikdir və güc yarımkeçirici cihazlarının qablaşdırılması üçün ümumi substrat materiallarıdır.
Quruluş və istehsal prosesi baxımından keramika altlıqları 5 növə bölünür.
Yüksək Temperaturlu Birgə Yandırılan Çoxlaylı Seramik Substratlar (HTCC)
Aşağı Temperaturda Birgə Yandırılan Seramik Substratlar (LTCC)
Qalın Film Seramik Substratlar (TFC)
Birbaşa Bağlanmış Mis Seramik Substratlar (DBC)
Birbaşa Kaplamalı Mis Seramik Substratlar (DPC)
Müxtəlif İstehsal Prosesləri
Birbaşa Bağlanmış Mis (DBC) keramika substratı 1065~1083°C arasında Cu-O evtektik məhlulu əldə etmək üçün mis və keramika arasına oksigen əlavə etməklə istehsal olunur, ardınca ara faza (CuAlO2 və ya CuAl2O4) əldə etmək üçün reaksiya gedir və beləliklə kimyəvi metallurgiya birləşməsini həyata keçirir. Cu boşqab və keramika substratdan hazırlanır və nəhayət dövrə yaratmaq üçün litoqrafiya texnologiyası ilə qrafik hazırlığı həyata keçirir.
DBC substratının istilik genişlənmə əmsalı LED epitaksial materiallarına çox yaxındır ki, bu da çip və substrat arasında yaranan istilik gərginliyini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.
Birbaşa Kaplanmış Mis (DPC) keramika substratı mis təbəqəni keramika substratın üzərinə püskürtməklə, sonra ifşa etmək, aşındırmaq, filmdən təmizləmək və nəhayət, fotorezisti çıxardıqdan sonra elektrokaplama və ya kimyəvi örtüklə mis xəttin qalınlığını artırmaqla hazırlanır. metalləşdirilmiş xətt tamamlanır.
Fərqli Üstünlüklər və Dezavantajlar
DBC Seramik Substratın üstünlükləri
Mis folqa yaxşı elektrik və istilik keçiriciliyinə malik olduğundan, DBC yaxşı istilik keçiriciliyi, yaxşı izolyasiya, yüksək etibarlılıq üstünlüklərinə malikdir və IGBT, LD və CPV paketlərində geniş istifadə edilmişdir. Xüsusilə daha qalın mis folqa (100 ~ 600μm) sayəsində IGBT və LD qablaşdırma sahəsində açıq üstünlüklərə malikdir.
DBC Keramik Substratın çatışmazlıqları
İstehsal prosesində yüksək temperaturda Cu və Al2O3 arasında evtektik reaksiya tətbiq edilir ki, bu da yüksək səviyyəli istehsal avadanlığı və prosesə nəzarət tələb edir, beləliklə, maya dəyəri yüksək olur.
Al2O3 və Cu təbəqəsi arasında məhsulun termal şok müqavimətini azaldan mikroməsamələrin asan əmələ gəlməsi səbəbindən bu çatışmazlıqlar DBC substratının təşviqi üçün darboğaz olur.
DPC Keramik Substratının üstünlükləri
Aşağı temperatur prosesi (300 ° C-dən aşağı) istifadə olunur ki, bu da yüksək temperaturun materiala və ya xətt strukturuna mənfi təsirini tamamilə aradan qaldırır, həmçinin istehsal prosesinin maya dəyərini azaldır.
İncə film və fotolitoqrafiya texnologiyasının istifadəsi, belə ki, metal xəttdəki substrat daha incə olsun, DPC substratı elektron cihazların qablaşdırılması üçün yüksək dəqiqlik tələblərinin uyğunlaşdırılması üçün idealdır.
DPC Seramik Substratın çatışmazlıqları
Elektrolizlə örtülmüş mis təbəqənin məhdud qalınlığı və elektrokaplama tullantı məhlulunun yüksək çirklənməsi.
Metal təbəqə ilə keramika arasında bağlanma gücü aşağıdır və tətbiq edildikdə məhsulun etibarlılığı aşağıdır.
