Электрондук таңгак үчүн керамикалык субстраттар ички жана тышкы жылуулук таркатуучу каналдарды, ошондой эле электрдик байланышты жана механикалык колдоону бириктирүүдө негизги ролду ойнойт. Керамикалык субстраттар жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк, жакшы жылуулукка туруктуулук, жогорку механикалык күч жана жылуулук кеңейүү коэффициенти төмөн артыкчылыктарга ээ жана алар электр жарым өткөргүчтүү түзүлүштөрдү таңгактоо үчүн жалпы субстрат материалдары болуп саналат.
Түзүлүшү жана өндүрүш процесси боюнча керамикалык субстраттар 5 түргө бөлүнөт.
Жогорку температурада кошулган көп катмарлуу керамикалык субстраттар (HTCC)
Төмөн температурада кошулган керамикалык субстраттар (LTCC)
Калың пленкалуу керамикалык субстраттар (TFC)
Түз байланыштуу жез керамикалык субстраттары (DBC)
Түз капталган жез керамикалык субстраттары (DPC)
Ар кандай өндүрүш процесстери
Түз байланыштырылган жез (DBC) керамикалык субстрат 1065~1083℃ аралыгында Cu-O эвтектикалык эритмесин алуу үчүн жез менен керамика ортосуна кычкылтек кошуу жолу менен өндүрүлөт, андан кийин аралык фазаны (CuAlO2 же CuAl2O4) алуу реакциясы менен химиялык металлургиялык айкалыштырат. Cu пластинасынан жана керамикалык субстраттан, анан акырында схеманы түзүү үчүн литография технологиясы менен графикалык даярдоону ишке ашырат.
DBC субстраттын жылуулук кеңейүү коэффициенти LED эпитаксиалдык материалдарына абдан жакын, ал чип менен субстраттын ортосунда пайда болгон жылуулук стрессти бир кыйла азайта алат.
Түздөн-түз капталган жез (DPC) керамикалык субстрат жез катмарын керамикалык субстраттын үстүнө чачып, андан кийин ачыкка чыгаруу, оюп түшүрүү, пленкадан тазалоо жана акырында фоторезистти алып салгандан кийин электрокаптыктоо же химиялык каптоо аркылуу жез сызыгынын калыңдыгын көбөйтүү жолу менен жасалат. металлдаштырылган линия аяктады.
Ар кандай артыкчылыктар жана кемчиликтер
DBC керамикалык субстраттын артыкчылыктары
Жез фольгасы жакшы электрдик жана жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ болгондуктан, DBC жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүк, жакшы изоляция, жогорку ишенимдүүлүк артыкчылыктарына ээ жана IGBT, LD жана CPV пакеттеринде кеңири колдонулат. Айрыкча, калыңыраак жез фольга (100 ~ 600μm) болгондуктан, IGBT жана LD таңгактоо тармагында ачык артыкчылыктарга ээ.
DBC керамикалык субстраттын кемчиликтери
Өндүрүш процессинде жогорку температурада Cu жана Al2O3 ортосундагы эвтектикалык реакция колдонулат, бул өндүрүштүк жабдуулардын жана процессти башкаруунун жогорку деңгээлин талап кылат, ошентип баасын жогору кылат.
Al2O3 жана Cu катмарынын ортосундагы микропороздуктун оңой генерацияланышына байланыштуу, бул продукттун термикалык соккуга туруктуулугун төмөндөтөт, бул кемчиликтер DBC субстраттын илгерилетүүсүнө тоскоолдук болуп калат.
DPC керамикалык субстраттын артыкчылыктары
Төмөн температура процесси (300°Сден төмөн) колдонулат, ал жогорку температуранын материалга же линиялык түзүлүшкө терс таасирин толугу менен болтурбайт, ошондой эле өндүрүш процессинин баасын төмөндөтөт.
Жука пленканы жана фотолитография технологиясын колдонуу, металл линиясындагы субстрат жакшыраак болушу үчүн, DPC субстраты электрондук шаймандарды таңгактоо үчүн жогорку тактык талаптарын тегиздөө үчүн идеалдуу.
DPC керамикалык субстраттын кемчиликтери
Электр жалатылган депонирленген жез катмарынын чектелген калыңдыгы жана электрокаптык калдыктар эритмесинин жогорку булганышы.
Металл катмары менен керамика ортосундагы байланыш күчү төмөн, ал эми буюмдун ишенимдүүлүгү колдонулганда төмөн.
