ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗിനായി, ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ താപ വിസർജ്ജന ചാനലുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇന്റർകണക്ഷനും മെക്കാനിക്കൽ പിന്തുണയും. സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്ക് ഉയർന്ന താപ ചാലകത, നല്ല താപ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, താപ വികാസത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ ഗുണകം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ അവ പവർ അർദ്ധചാലക ഉപകരണ പാക്കേജിംഗിനുള്ള സാധാരണ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളാണ്.
ഘടനയുടെയും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ, സെറാമിക് അടിവസ്ത്രങ്ങളെ 5 തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഹൈ-ടെമ്പറേച്ചർ കോ-ഫയർഡ് മൾട്ടി ലെയർ സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (HTCC)
താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവ് കോ-ഫയർ ചെയ്ത സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (LTCC)
കട്ടിയുള്ള ഫിലിം സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (TFC)
നേരിട്ടുള്ള ബോണ്ടഡ് കോപ്പർ സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (DBC)
നേരിട്ട് പൂശിയ ചെമ്പ് സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (DPC)
വ്യത്യസ്ത ഉൽപാദന പ്രക്രിയകൾ
1065~1083℃, Cu-O eutectic സൊല്യൂഷൻ ലഭിക്കുന്നതിന് ചെമ്പിനും സെറാമിക്കിനും ഇടയിൽ ഓക്സിജൻ ചേർത്ത് ഡയറക്റ്റ് ബോണ്ടഡ് കോപ്പർ (DBC) സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫേസ് (CuAlO2 അല്ലെങ്കിൽ CuAl2O4) ലഭിക്കാനുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം, അങ്ങനെ രാസ സംയോജനം തിരിച്ചറിയുന്നു. Cu പ്ലേറ്റിന്റെയും സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെയും, തുടർന്ന് സർക്യൂട്ട് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രാഫിക് തയ്യാറാക്കൽ മനസ്സിലാക്കുന്നു.
ഡിബിസി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ താപ വികാസ ഗുണകം എൽഇഡി എപിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയലുകളോട് വളരെ അടുത്താണ്, ഇത് ചിപ്പിനും അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന താപ സമ്മർദ്ദം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും.
ഡയറക്‌ട് പ്ലേറ്റഡ് കോപ്പർ (ഡിപിസി) സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നത് സെറാമിക് അടിവസ്ത്രത്തിൽ ഒരു ചെമ്പ് പാളി സ്‌പട്ടർ ചെയ്‌ത്, എക്‌സ്‌പോസ് ചെയ്‌ത്, എച്ചഡ്, ഡി-ഫിലിം ചെയ്‌ത്, ഒടുവിൽ ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ കെമിക്കൽ പ്ലേറ്റിംഗിലൂടെ കോപ്പർ ലൈനിന്റെ കനം വർദ്ധിപ്പിച്ച്, ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് നീക്കം ചെയ്ത ശേഷം, മെറ്റലൈസ്ഡ് ലൈൻ പൂർത്തിയായി.
വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും
ഡിബിസി സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ
കോപ്പർ ഫോയിലിന് നല്ല വൈദ്യുത, താപ ചാലകത ഉള്ളതിനാൽ, DBC യ്ക്ക് നല്ല താപ ചാലകത, നല്ല ഇൻസുലേഷൻ, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ IGBT, LD, CPV പാക്കേജുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് കട്ടിയുള്ള ചെമ്പ് ഫോയിൽ (100~600μm) കാരണം, IGBT, LD പാക്കേജിംഗ് മേഖലയിൽ ഇതിന് വ്യക്തമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
ഡിബിസി സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ ദോഷങ്ങൾ
ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയ Cu, Al2O3 എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ ഒരു eutectic പ്രതികരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇതിന് ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള ഉൽപ്പാദന ഉപകരണങ്ങളും പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണവും ആവശ്യമാണ്, അങ്ങനെ ചെലവ് ഉയർന്നതാക്കുന്നു.
ഉൽപന്നത്തിന്റെ തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുന്ന Al2O3, Cu ലെയർ എന്നിവയ്‌ക്കിടയിലുള്ള മൈക്രോപോറോസിറ്റി എളുപ്പത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ ദോഷങ്ങൾ DBC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രൊമോഷന്റെ തടസ്സമായി മാറുന്നു.
DPC സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ
കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള പ്രക്രിയ (300 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെ) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് മെറ്റീരിയലിലോ ലൈൻ ഘടനയിലോ ഉയർന്ന താപനിലയുടെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ഒഴിവാക്കുന്നു, കൂടാതെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെ വിലയും കുറയ്ക്കുന്നു.
നേർത്ത ഫിലിമിന്റെയും ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ഉപയോഗം, അങ്ങനെ മെറ്റൽ ലൈനിലെ അടിവസ്ത്രം മികച്ചതാക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ പാക്കേജിംഗിനായി ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ആവശ്യകതകളുടെ വിന്യാസത്തിന് ഡിപിസി അടിവസ്ത്രം അനുയോജ്യമാണ്.
ഡിപിസി സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ പോരായ്മകൾ
ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റഡ് ഡിപ്പോസിറ്റഡ് ചെമ്പ് പാളിയുടെ പരിമിതമായ കനം, ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് മാലിന്യ ലായനിയുടെ ഉയർന്ന മലിനീകരണം.
ലോഹ പാളിയും സെറാമിക്സും തമ്മിലുള്ള ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി കുറവാണ്, പ്രയോഗിച്ചാൽ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യത കുറവാണ്.
