ইলেকট্রনিক প্যাকেজিংয়ের জন্য, সিরামিক সাবস্ট্রেটগুলি অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক তাপ অপচয় চ্যানেলগুলির পাশাপাশি বৈদ্যুতিক আন্তঃসংযোগ এবং যান্ত্রিক সমর্থন উভয়ের সাথে সংযোগ স্থাপনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সিরামিক সাবস্ট্রেটগুলির উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, ভাল তাপ প্রতিরোধের, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি এবং তাপ সম্প্রসারণের কম সহগ সুবিধা রয়েছে এবং তারা পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস প্যাকেজিংয়ের জন্য সাধারণ সাবস্ট্রেট উপকরণ।
গঠন এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার পরিপ্রেক্ষিতে, সিরামিক সাবস্ট্রেটগুলি 5 প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।
উচ্চ-তাপমাত্রা সহ-ফায়ারড মাল্টিলেয়ার সিরামিক সাবস্ট্রেটস (HTCC)
নিম্ন-তাপমাত্রা সহ-ফায়ারড সিরামিক সাবস্ট্রেটস (LTCC)
পুরু ফিল্ম সিরামিক সাবস্ট্রেটস (TFC)
ডাইরেক্ট বন্ডেড কপার সিরামিক সাবস্ট্রেটস (DBC)
ডাইরেক্ট প্লেটেড কপার সিরামিক সাবস্ট্রেটস (DPC)
বিভিন্ন উৎপাদন প্রক্রিয়া
ডাইরেক্ট বন্ডেড কপার (DBC) সিরামিক সাবস্ট্রেট তামা এবং সিরামিকের মধ্যে অক্সিজেন যোগ করে 1065~1083℃ এর মধ্যে Cu-O ইউটেটিক দ্রবণ প্রাপ্ত করার মাধ্যমে উত্পাদিত হয়, এর পরে মধ্যবর্তী ফেজ (CuAlO2 বা CuAl2O4) পাওয়ার প্রতিক্রিয়া হয়, এইভাবে রাসায়নিক ধাতুবিদ্যার সমন্বয় উপলব্ধি করা হয়। কিউ প্লেট এবং সিরামিক সাবস্ট্রেটের, এবং তারপর অবশেষে সার্কিট গঠনের জন্য লিথোগ্রাফি প্রযুক্তি দ্বারা গ্রাফিক প্রস্তুতি উপলব্ধি।
ডিবিসি সাবস্ট্রেটের তাপীয় প্রসারণ সহগ LED এপিটাক্সিয়াল পদার্থের খুব কাছাকাছি, যা চিপ এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে উত্পন্ন তাপীয় চাপকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে।
ডাইরেক্ট প্লেটেড কপার (ডিপিসি) সিরামিক সাবস্ট্রেট তৈরি করা হয় সিরামিক সাবস্ট্রেটের উপর একটি তামার স্তর ছিটিয়ে, তারপর উন্মুক্ত করে, খোদাই করা, ডি-ফিল্ম করা এবং অবশেষে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং বা রাসায়নিক প্রলেপ দ্বারা তামার লাইনের পুরুত্ব বৃদ্ধি করে, ফটোরসিস্ট অপসারণের পরে, ধাতব লাইন সম্পন্ন হয়।
বিভিন্ন সুবিধা এবং অসুবিধা
ডিবিসি সিরামিক সাবস্ট্রেটের সুবিধা
যেহেতু তামার ফয়েলের ভাল বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা রয়েছে, তাই DBC এর ভাল তাপ পরিবাহিতা, ভাল নিরোধক, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার সুবিধা রয়েছে এবং IGBT, LD, এবং CPV প্যাকেজে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। বিশেষ করে ঘন তামার ফয়েলের (100~600μm) কারণে, এটির IGBT এবং LD প্যাকেজিংয়ের ক্ষেত্রে সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে।
DBC সিরামিক সাবস্ট্রেটের অসুবিধা
উত্পাদন প্রক্রিয়া উচ্চ তাপমাত্রায় Cu এবং Al2O3 এর মধ্যে একটি ইউটেটিক প্রতিক্রিয়া নিযুক্ত করে, যার জন্য উচ্চ স্তরের উত্পাদন সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, এইভাবে খরচ বেশি হয়।
Al2O3 এবং Cu স্তরের মধ্যে মাইক্রোপোরোসিটির সহজ প্রজন্মের কারণে, যা পণ্যের তাপীয় শক প্রতিরোধকে হ্রাস করে, এই অসুবিধাগুলি DBC সাবস্ট্রেট প্রচারের বাধা হয়ে দাঁড়ায়।
DPC সিরামিক সাবস্ট্রেটের সুবিধা
নিম্ন-তাপমাত্রা প্রক্রিয়া (300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নীচে) ব্যবহার করা হয়, যা উপাদান বা লাইন কাঠামোর উপর উচ্চ তাপমাত্রার বিরূপ প্রভাবকে সম্পূর্ণরূপে এড়ায় এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার খরচও হ্রাস করে।
পাতলা ফিল্ম এবং photolithography প্রযুক্তির ব্যবহার, যাতে ধাতু লাইন সূক্ষ্ম উপর স্তর, তাই DPC স্তর ইলেকট্রনিক ডিভাইসের প্যাকেজিং জন্য উচ্চ নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তা প্রান্তিককরণের জন্য আদর্শ.
ডিপিসি সিরামিক সাবস্ট্রেটের অসুবিধা
ইলেক্ট্রোপ্লেট জমা তামার স্তরের সীমিত বেধ এবং ইলেক্ট্রোপ্লেটিং বর্জ্য দ্রবণের উচ্চ দূষণ।
ধাতব স্তর এবং সিরামিকের মধ্যে বন্ধন শক্তি কম, এবং প্রয়োগ করার সময় পণ্যের নির্ভরযোগ্যতা কম।
