(Substrat ceramic DBCProdus deWintrustek)
Substraturi ceramice de cupru cu legătură directă (DBC)sunt un nou tip de material compozit în care metalul de cupru este acoperit pe o alumină extrem de izolantă (AL2O3) sau pe substratul ceramic de nitrură de aluminiu (ALN). Tehnologia de metalizare a suprafeței substraturilor ceramice de alumină și nitrură de aluminiu este aproape aceeași. Luând ca exemplu substratul ceramic Al2O3, folia de cupru Cu este sudată direct la substratul de alumină prin încălzirea substratului ceramic într -o atmosferă de azot N2 care conține oxigen.
Încălzirea mediului la temperaturi ridicate (1065-1085) face ca metalul de cupru să oxideze, să difuzeze și să topească eutectica ceramică, care leagă cuprul și substratul ceramic și creează un substrat de metal compozit ceramic; Apoi, pregătiți substratul de linie prin metoda de gravare în funcție de dezvoltarea filmului de expunere la proiectarea liniei. Utilizat în principal în ambalajul modulelor semiconductoare de putere, frigidere și garnituri de temperatură ridicată.
Plăcile de circuit ale computerelor și aparatele de acasă cu putere redusă folosesc de obicei substraturi metalice și organice; Cu toate acestea, materialele de substrat ceramic cu proprietăți termice mai bune, cum ar fi nitrura de siliciu, nitrura de aluminiu și alumina, sunt necesare pentru aplicații de înaltă tensiune, cu curent ridicat, cum ar fi module de alimentare, invertoare solare și controlere de motor.
Substrat DBCÎn domeniul puterii, tehnologia modulului electronic este în principal o varietate de jetoane (chipsuri IGBT, chipsuri de diode, rezistențe, jetoane SIC etc.),Substrat DBCPrin suprafața de acoperire a cuprului, pentru a completa partea de cip a polului de conectare sau a suprafeței de conectare a conexiunii, funcția este similară cu cea a substratului PCB. Substratul DBC are proprietăți izolatoare bune, performanțe bune de disipare a căldurii, rezistență termică scăzută și un coeficient de expansiune potrivită.Substrat DBC
are următoarele caracteristici remarcabile: performanță bună a izolației, performanță bună de disipare a căldurii, coeficient de rezistență termică scăzută, coeficient de expansiune de potrivire, proprietăți mecanice bune și performanțe bune de lipit.1. performanță izolantă bună. FolosindSubstrat DBC
Pe măsură ce un suport pentru cip separă efectiv cipul de placa de bază a disipației de căldură a modulului, substratul DBC din mijlocul stratului ceramic al2O3 sau stratului ceramic Al2O3 îmbunătățește efectiv capacitatea de izolare a modulului (tensiune de izolare a stratului ceramic> 2,5kV). 2,5kV).2. Conductivitate termică excelentă,
Substrat DBCAre o conductivitate termică excelentă cu 20-260W/MK, modul IGBT În procesul de funcționare, suprafața cipului va genera o cantitate mare de căldură care poate fi transferată eficient prin substratul DBC pe placa de bază termică a modulului, apoi prin siliconul conductor termic de pe placa de bază pe scaunul de căldură, pentru a finaliza fluxul general de căldură al modulului.3. Conductivitate electrică remarcabilă. Deoarece cuprul este un metal extrem de conductiv, semnalele electrice pot fi transportate cu puțină rezistență datorită legăturii directe dintre cupru și substrat. Din această cauză, DBC este ideal pentru utilizarea în echipamente electrice de mare viteză care trebuie să transmită date rapid și în mod fiabil, inclusiv computere și servere.
4. Coeficientul de expansiune al
Substrat DBCeste similar cu cel al cipului. Coeficientul de expansiune al substratului DBC este similar cu cel al siliciului (materialul principal al cipului este siliciu) (7,1 ppm/k), ceea ce nu va provoca deteriorarea stresului cipului și rezistența la coajă a substratului DBC> 20N/mm2. În plus, are, de asemenea, proprietăți mecanice bune și rezistență la coroziune. DBC nu este ușor de deformat și poate fi utilizat pe o gamă largă de temperatură. 20N/mm2. În plus, are, de asemenea, proprietăți mecanice bune și rezistență la coroziune. DBC nu este ușor de deformat și poate fi utilizat pe o gamă largă de temperatură.
5. Performanța de sudare este bună. Performanța de sudare aSubstrat DBCeste bun. Raportul de natură de lipit este mai mic de 5%, iar substratul DBC are un strat de cupru mai gros, care poate rezista la o sarcină de curent foarte mare. În aceeași secțiune transversală, de obicei necesită doar 12% din lățimea conductivă a PCB, apoi poate transmite mai multă putere într-un volum de unitate pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemului și a echipamentului. Datorită performanței lor excelente, substraturile DBC sunt utilizate pe scară largă la prepararea diferitelor tipuri de semiconductori de mare putere, în special materiale de ambalare IGBT.
6. Foarte durabil și de lungă durată. În aplicațiile militare și aerospațiale în care echipamentele electronice trebuie să poată supraviețui condițiilor extreme, legătura directă dintre cupru și substrat produce o structură puternică, rigidă, care poate rezista la manipularea și mediile ostile.
