Для электроннай упакоўкі керамічныя падкладкі адыгрываюць ключавую ролю ў злучэнні ўнутраных і знешніх каналаў адводу цяпла, а таксама ў якасці электрычнага злучэння і механічнай падтрымкі. Керамічныя падкладкі маюць такія перавагі, як высокая цеплаправоднасць, добрая тэрмаўстойлівасць, высокая механічная трываласць і нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння, і яны з'яўляюцца звычайнымі матэрыяламі падкладак для ўпакоўкі сілавых паўправадніковых прылад.
З пункту гледжання структуры і працэсу вытворчасці, керамічныя падкладкі класіфікуюцца на 5 тыпаў.
Высокотэмпературныя шматслойныя керамічныя падкладкі сумеснага абпалу (HTCC)
Нізкотэмпературныя сумесна абпаленыя керамічныя падкладкі (LTCC)
Тоўстаплёнкавыя керамічныя падкладкі (TFC)
Медныя керамічныя падкладкі з прамым злучэннем (DBC)
Медныя керамічныя падкладкі з прамым пакрыццём (DPC)
Розныя вытворчыя працэсы
Керамічная падкладка Direct Bonded Copper (DBC) вырабляецца шляхам дадання кіслароду паміж меддзю і керамікай для атрымання эўтэктычнага раствора Cu-O паміж 1065~1083 ℃ з наступнай рэакцыяй для атрымання прамежкавай фазы (CuAlO2 або CuAl2O4), такім чынам, рэалізуючы хімічную металургічную камбінацыю меднай пласціны і керамічнай падкладкі, а затым, нарэшце, рэалізаваць графічную падрыхтоўку з дапамогай тэхналогіі літаграфіі для фарміравання схемы.
Каэфіцыент цеплавога пашырэння падкладкі DBC вельмі блізкі да каэфіцыента цеплавога пашырэння святлодыёдных эпітаксіяльных матэрыялаў, што можа значна паменшыць цеплавое напружанне, якое ўзнікае паміж чыпам і падкладкай.
Медная падкладка з прамым пакрыццём (DPC) вырабляецца шляхам напылення пласта медзі на керамічную падкладку, затым экспанавання, тручэння, дэфільмавання і, нарэшце, павелічэння таўшчыні меднай лініі шляхам гальванічнага або хімічнага пакрыцця пасля выдалення фотарэзіста, металізаваная лінія завершана.
Розныя перавагі і недахопы
Перавагі керамічнай падкладкі DBC
Паколькі медная фальга мае добрую электра- і цеплаправоднасць, DBC мае такія перавагі, як добрая цеплаправоднасць, добрая ізаляцыя, высокая надзейнасць і шырока выкарыстоўваецца ў корпусах IGBT, LD і CPV. Дзякуючы больш тоўстай меднай фальзе (100~600 мкм), ён мае відавочныя перавагі ў галіне ўпакоўкі IGBT і LD.
Недахопы керамічнай падкладкі DBC
У працэсе вытворчасці выкарыстоўваецца эўтэктычная рэакцыя паміж Cu і Al2O3 пры высокіх тэмпературах, што патрабуе высокага ўзроўню вытворчага абсталявання і кантролю працэсу, што робіць кошт высокім.
Дзякуючы лёгкаму ўзнікненню мікрасітаватасці паміж пластом Al2O3 і Cu, што зніжае ўстойлівасць прадукту да цеплавога ўдару, гэтыя недахопы становяцца вузкім месцам прасоўвання падкладкі DBC.
Перавагі керамічнай падкладкі DPC
Выкарыстоўваецца нізкатэмпературны працэс (ніжэй за 300°C), які дазваляе цалкам пазбегнуць негатыўнага ўздзеяння высокай тэмпературы на матэрыял або структуру лініі, а таксама зніжае кошт вытворчага працэсу.
Выкарыстанне тонкай плёнкі і тэхналогіі фоталітаграфіі, так што падкладка на металічнай лініі больш тонкая, таму падкладка DPC ідэальна падыходзіць для выраўноўвання высокіх патрабаванняў да дакладнасці ўпакоўкі электронных прылад.
Недахопы керамічнай падкладкі DPC
Абмежаваная таўшчыня нанесенага гальванічным пластом медзі і высокае забруджванне раствора адходаў гальванікі.
Трываласць счаплення паміж пластом металу і керамікай нізкая, а надзейнасць прадукту пры нанясенні нізкая.
