ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් සඳහා, සෙරමික් උපස්ථර අභ්‍යන්තර හා බාහිර තාප විසර්ජන නාලිකා සම්බන්ධ කිරීමේදී මෙන්ම විද්‍යුත් අන්තර් සම්බන්ධතා සහ යාන්ත්‍රික ආධාරක යන දෙකම සම්බන්ධ කිරීමේදී ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. සෙරමික් උපස්ථරවලට ඉහළ තාප සන්නායකතාව, හොඳ තාප ප්‍රතිරෝධය, ඉහළ යාන්ත්‍රික ශක්තිය සහ තාප ප්‍රසාරණයේ අඩු සංගුණකයේ වාසි ඇති අතර ඒවා බලශක්ති අර්ධ සන්නායක උපාංග ඇසුරුම් සඳහා පොදු උපස්ථර ද්‍රව්‍ය වේ.
ව්යුහය සහ නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය අනුව, සෙරමික් උපස්ථර වර්ග 5 කට වර්ග කර ඇත.
අධි-උෂ්ණත්ව සම-උෂ්ණත්ව බහු ස්ථර සෙරමික් උපස්ථර (HTCC)
අඩු-උෂ්ණත්ව සම-උෂ්ණත්ව සෙරමික් උපස්ථර (LTCC)
ඝන චිත්‍රපට සෙරමික් උපස්ථර (TFC)
සෘජු බන්ධිත තඹ සෙරමික් උපස්ථර (DBC)
සෘජු ආලේපිත තඹ සෙරමික් උපස්ථර (DPC)
විවිධ නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්
1065~1083℃ අතර Cu-O යුටෙක්ටික් ද්‍රාවණය ලබා ගැනීම සඳහා තඹ සහ පිඟන් මැටි අතර ඔක්සිජන් එකතු කිරීම මගින් සෘජු බන්ධිත තඹ (DBC) සෙරමික් උපස්ථරයක් නිපදවනු ලැබේ, ඉන් අනතුරුව අතරමැදි අදියර (CuAlO2 හෝ CuAl2O4) ලබා ගැනීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියාව සිදු කරයි, එමඟින් රසායනික සංයෝගය සාක්ෂාත් වේ. Cu තහඩුව සහ සෙරමික් උපස්ථරය, පසුව පරිපථය සෑදීම සඳහා ලිතෝග්‍රැෆි තාක්ෂණය මගින් ග්‍රැෆික් සකස් කිරීම අවබෝධ කර ගැනීම.
DBC උපස්ථරයේ තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය LED epitaxial ද්‍රව්‍යවලට ඉතා සමීප වන අතර එමඟින් චිපය සහ උපස්ථරය අතර ජනනය වන තාප ආතතිය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය.
සෘජු ප්ලේටඩ් තඹ (DPC) සෙරමික් උපස්ථරයක් සෑදී ඇත්තේ පිඟන් මැටි උපස්ථරය මත තඹ තට්ටුවක් ඉසීමෙන්, පසුව නිරාවරණය කර, කැටයම් කර, පටල ඉවත් කර, අවසානයේදී විද්‍යුත් ආලේපනය හෝ රසායනික ආලේපනය මගින් තඹ රේඛාවේ ඝණකම වැඩි කිරීම, ප්‍රභා ප්‍රතිරෝධකය ඉවත් කිරීමෙන් පසුව, ලෝහමය රේඛාව සම්පූර්ණයි.
විවිධ වාසි සහ අවාසි
DBC සෙරමික් උපස්ථරයේ වාසි
තඹ තීරු හොඳ විද්‍යුත් සහ තාප සන්නායකතාවයක් ඇති බැවින්, DBC හොඳ තාප සන්නායකතාවය, හොඳ පරිවරණය, ඉහළ විශ්වසනීයත්වය වැනි වාසි ඇති අතර IGBT, LD සහ CPV පැකේජවල බහුලව භාවිතා වේ. විශේෂයෙන්ම ඝන තඹ තීරු (100~600μm) නිසා IGBT සහ LD ඇසුරුම් ක්ෂේත්‍රයේ පැහැදිලි වාසි ඇත.
DBC සෙරමික් උපස්ථරයේ අවාසි
නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී Cu සහ Al2O3 අතර eutectic ප්‍රතික්‍රියාවක් භාවිතා කරයි, ඒ සඳහා ඉහළ මට්ටමේ නිෂ්පාදන උපකරණ සහ ක්‍රියාවලි පාලනයක් අවශ්‍ය වන අතර එමඟින් පිරිවැය ඉහළ යයි.
නිෂ්පාදනයේ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය අඩු කරන Al2O3 සහ Cu ස්ථරය අතර ඇති ක්ෂුද්‍රපොරෝසිටි පහසු ජනනය හේතුවෙන්, මෙම අවාසි DBC උපස්ථර ප්‍රවර්ධනයේ බාධකය බවට පත්වේ.
DPC සෙරමික් උපස්ථරයේ වාසි
අඩු උෂ්ණත්ව ක්රියාවලිය (සෙල්සියස් අංශක 300 ට අඩු) භාවිතා කරනු ලබන අතර, ද්රව්යමය හෝ රේඛීය ව්යුහය මත අධික උෂ්ණත්වයේ අහිතකර බලපෑම් සම්පූර්ණයෙන්ම මග හරින අතර, නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ පිරිවැය ද අඩු කරයි.
තුනී පටල සහ ඡායා ශිලා තාක්ෂණය භාවිතා කිරීම, ලෝහ රේඛාවේ උපස්ථරය සියුම් වන පරිදි, DPC උපස්ථරය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග ඇසුරුම් කිරීම සඳහා ඉහළ නිරවද්‍යතා අවශ්‍යතා පෙළගැස්වීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
DPC සෙරමික් උපස්ථරයේ අවාසි
විද්‍යුත් ආලේපිත තැන්පත් තඹ ස්ථරයේ සීමිත ඝනකම සහ විද්‍යුත් ආලේපන අපද්‍රව්‍ය ද්‍රාවණයේ අධික දූෂණය.
ලෝහ ස්ථරය සහ සෙරමික් අතර බන්ධන ශක්තිය අඩු වන අතර, අදාළ වන විට නිෂ්පාදනයේ විශ්වසනීයත්වය අඩු වේ.
