ສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ເອເລັກໂຕຣນິກ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ອງທາງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນພາຍໃນແລະພາຍນອກ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງໄຟຟ້າແລະການສະຫນັບສະຫນູນກົນຈັກ. ຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກສູງ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດຕ່ໍາຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ, ແລະພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນວັດສະດຸ substrate ທົ່ວໄປສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ອຸປະກອນ semiconductor ພະລັງງານ.
ໃນດ້ານໂຄງສ້າງແລະຂະບວນການຜະລິດ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກຖືກແບ່ງອອກເປັນ 5 ປະເພດ.
ຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກຫຼາຍຊັ້ນທີ່ໃຊ້ຮ່ວມກັນໃນອຸນຫະພູມສູງ (HTCC)
ເຊລາມິກ Substrates ທີ່ມີອຸນຫະພູມຕໍ່າ (LTCC)
ແຜ່ນຮອງຊັ້ນເຊລາມິກ (TFC)
ແຜ່ນຮອງເຊລາມິກທອງແດງຜູກມັດໂດຍກົງ (DBC)
ຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກທອງແດງຊຸບໂດຍກົງ (DPC)
ຂະບວນການຜະລິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
Direct Bonded Copper (DBC) substrate ceramic ແມ່ນຜະລິດໂດຍການເພີ່ມອົກຊີເຈນລະຫວ່າງທອງແດງແລະເຊລາມິກເພື່ອໃຫ້ໄດ້ການແກ້ໄຂ Cu-O eutectic ລະຫວ່າງ 1065 ~ 1083 ℃, ປະຕິບັດຕາມໂດຍການປະຕິກິລິຍາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໄລຍະກາງ (CuAlO2 ຫຼື CuAl2O4), ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ການປະສົມປະສານຂອງໂລຫະເຄມີ. ຂອງແຜ່ນ Cu ແລະຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນສຸດທ້າຍໄດ້ຮັບຮູ້ການກະກຽມຮູບພາບໂດຍເຕັກໂນໂລຊີ lithography ເພື່ອສ້າງເປັນວົງຈອນ.
ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ substrate DBC ແມ່ນໃກ້ຊິດກັບວັດສະດຸ LED epitaxial, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນລະຫວ່າງ chip ແລະ substrate ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
Direct Plated Copper (DPC) ຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກແມ່ນເຮັດໄດ້ໂດຍການຖົມຊັ້ນທອງແດງໃສ່ເທິງຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກ, ຈາກນັ້ນເປີດເຜີຍ, ຮອຍຂີດຂ່ວນ, ຂັດ, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ເພີ່ມຄວາມຫນາຂອງເສັ້ນທອງແດງໂດຍການຊຸບດ້ວຍໄຟຟ້າ ຫຼື ສານເຄມີ, ຫຼັງຈາກຖອດ photoresist, ໄດ້. ເສັ້ນໂລຫະແມ່ນສໍາເລັດ.
ຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກ DBC
ນັບຕັ້ງແຕ່ foil ທອງແດງມີການນໍາໄຟຟ້າແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, DBC ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, insulation ດີ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ, ແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຊຸດ IGBT, LD, ແລະ CPV. ໂດຍສະເພາະເນື່ອງຈາກແຜ່ນທອງແດງທີ່ຫນາກວ່າ (100 ~ 600μm), ມັນມີຄວາມໄດ້ປຽບຢ່າງຈະແຈ້ງໃນຂົງເຂດການຫຸ້ມຫໍ່ IGBT ແລະ LD.
ຂໍ້ເສຍຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນເຊລາມິກ DBC
ຂະບວນການຜະລິດໃຊ້ປະຕິກິລິຍາ eutectic ລະຫວ່າງ Cu ແລະ Al2O3 ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸປະກອນການຜະລິດແລະການຄວບຄຸມຂະບວນການສູງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.
ເນື່ອງຈາກການສ້າງ microporosity ງ່າຍລະຫວ່າງຊັ້ນ Al2O3 ແລະ Cu, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນຂອງຜະລິດຕະພັນ, ຂໍ້ເສຍເຫຼົ່ານີ້ກາຍເປັນຄໍຂວດຂອງການສົ່ງເສີມການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງ DBC.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງ DPC Ceramic Substrate
ຂະບວນການອຸນຫະພູມຕ່ໍາ (ຕ່ໍາກວ່າ 300 ° C) ຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງຫລີກລ້ຽງຜົນກະທົບທາງລົບຂອງອຸນຫະພູມສູງຕໍ່ວັດສະດຸຫຼືໂຄງສ້າງເສັ້ນ, ແລະຍັງຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຂະບວນການຜະລິດ.
ການນໍາໃຊ້ເທກໂນໂລຍີຮູບເງົາບາງໆແລະ photolithography, ເພື່ອໃຫ້ substrate ໃນເສັ້ນໂລຫະ finer, ດັ່ງນັ້ນ substrate DPC ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການສອດຄ່ອງຂອງຄວາມຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍໍາສູງສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.
ຂໍ້ເສຍຂອງ DPC Ceramic Substrate
ຄວາມຫນາຈໍາກັດຂອງຊັ້ນທອງແດງທີ່ຝາກໄວ້ electroplated ແລະມົນລະພິດສູງຂອງການແກ້ໄຂສິ່ງເສດເຫຼືອ electroplating.
ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜູກມັດລະຫວ່າງຊັ້ນໂລຫະແລະເຊລາມິກແມ່ນຕໍ່າ, ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງຜະລິດຕະພັນແມ່ນຕໍ່າເມື່ອນໍາໃຊ້.