Per l'imballaggio elettronicu, i sustrati ceramichi ghjucanu un rolu chjave in a cunnessione di i canali di dissipazione di u calore internu è esternu, è dinò l'interconnessione elettrica è u supportu meccanicu. I sustrati ceramichi anu i vantaghji di una alta conduttività termale, una bona resistenza à u calore, una alta forza meccanica è un bassu coefficientu di espansione termica, è sò i materiali di sustrato cumuni per l'imballaggio di dispositivi semiconduttori di potenza.
In termini di struttura è prucessu di fabricazione, i sustrati ceramichi sò classificati in 5 tipi.
Sottostrati ceramici multistrati cocurati à alta temperatura (HTCC)
Substrati ceramici cocuti à bassa temperatura (LTCC)
Substrati di ceramica à film grossu (TFC)
Substrati ceramici di rame a legante diretto (DBC)
Substrati ceramici in rame (DPC)
Diversi prucessi di produzzione
U substratu ceramicu di rame ligatu direttu (DBC) hè pruduciutu aghjunghjendu l'ossigenu trà u ramu è a ceramica per ottene una soluzione eutettica Cu-O trà 1065 ~ 1083 ℃, seguita da a reazione per ottene una fase intermedia (CuAlO2 o CuAl2O4), rializendu cusì a cumminazione metallurgica chimica. di piastra Cu è sustrato ceramica, è poi infini rializà a preparazione grafica da a tecnulugia lithography per furmà u circuitu.
U coefficient di espansione termale di u sustrato DBC hè assai vicinu à quellu di i materiali epitaxiali LED, chì ponu riduce significativamente l'estresse termica generata trà u chip è u sustrato.
U sustrato ceramicu di rame Direct Plated Copper (DPC) hè fattu sputtering una strata di rame nantu à u sustrato ceramicu, poi espone, incisione, de-filmed, è infine aumentendu u spessore di a linea di rame per galvanoplastia o placcatura chimica, dopu avè rimossu a fotoresist, u a linea metalizzata hè finita.
Diversi vantaghji è disadvantages
Vantaghji di u substratu ceramicu DBC
Siccomu a foglia di rame hà una bona conduttività elettrica è termale, DBC hà i vantaghji di una bona conductività termale, un bonu insulamentu, una alta affidabilità, è hè stata largamente utilizata in pacchetti IGBT, LD è CPV. In particulare per via di a foglia di rame più grossa (100 ~ 600μm), hà vantaghji evidenti in u campu di l'imballazione IGBT è LD.
Svantaghji di u substratu ceramicu DBC
U prucessu di pruduzzione impiega una reazione eutectica trà Cu è Al2O3 à alte temperature, chì richiede un altu livellu di l'equipaggiu di produzzione è u cuntrollu di u prucessu, facendu cusì u costu altu.
A causa di a generazione faciule di microporosità trà u stratu Al2O3 è Cu, chì riduce a resistenza di scossa termale di u pruduttu, sti svantaghji diventanu u collu di buttiglia di a prumuzione di sustrato DBC.
Vantaghji di u substratu di ceramica DPC
U prucessu di bassa temperatura (sottu 300 ° C) hè usatu, chì evita cumplitamenti l'effetti avversi di l'alta temperatura nantu à a struttura di materiale o di a linea, è riduce ancu u costu di u prucessu di fabricazione.
L'usu di filmi sottili è tecnulugia di photolithography, cusì chì u sustrato nantu à a linea di metallu più fine, cusì u sustrato DPC hè ideale per l'allinjamentu di esigenze d'alta precisione per l'imballu di i dispositi elettronici.
Disvantages di DPC Ceramic Substrate
Spessore limitatu di a strata di rame depositata elettroliticata è alta contaminazione di a suluzione di rifiuti di galvanica.
A forza di ligame trà a capa di metallu è a ceramica hè bassa, è l'affidabilità di u pruduttu hè bassa quandu hè appiicata.
