الیکٹرانک پیکیجنگ کے لیے، سیرامک سبسٹریٹس اندرونی اور بیرونی حرارت کی کھپت کے چینلز کے ساتھ ساتھ برقی باہمی ربط اور مکینیکل سپورٹ دونوں کو جوڑنے میں کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔ سیرامک سبسٹریٹس میں اعلی تھرمل چالکتا، اچھی گرمی کی مزاحمت، اعلی مکینیکل طاقت، اور تھرمل توسیع کے کم گتانک کے فوائد ہیں، اور یہ پاور سیمی کنڈکٹر ڈیوائس پیکیجنگ کے لیے عام سبسٹریٹ مواد ہیں۔
ساخت اور مینوفیکچرنگ کے عمل کے لحاظ سے، سیرامک سبسٹریٹس کو 5 اقسام میں درجہ بندی کیا گیا ہے۔
اعلی درجہ حرارت کو-فائرڈ ملٹی لیئر سیرامک سبسٹریٹس (HTCC)
کم درجہ حرارت کو-فائرڈ سیرامک سبسٹریٹس (LTCC)
موٹی فلم سیرامک سبسٹریٹس (TFC)
ڈائریکٹ بانڈڈ کاپر سیرامک سبسٹریٹس (DBC)
ڈائریکٹ پلیٹڈ کاپر سیرامک سبسٹریٹس (DPC)
مختلف پیداواری عمل
ڈائریکٹ بانڈڈ کاپر (DBC) سیرامک سبسٹریٹ 1065~1083℃ کے درمیان Cu-O eutectic محلول حاصل کرنے کے لیے تانبے اور سیرامک کے درمیان آکسیجن ملا کر تیار کیا جاتا ہے، اس کے بعد درمیانی مرحلہ (CuAlO2 یا CuAl2O4) حاصل کرنے کے لیے رد عمل ہوتا ہے، اس طرح کیمیکل میٹالرجیکل امتزاج کا احساس ہوتا ہے۔ کیو پلیٹ اور سیرامک سبسٹریٹ کا، اور پھر آخر میں سرکٹ بنانے کے لیے لتھوگرافی ٹیکنالوجی کے ذریعے گرافک تیاری کا احساس۔
ڈی بی سی سبسٹریٹ کا تھرمل ایکسپینشن گتانک ایل ای ڈی ایپیٹیکسیل مواد کے بہت قریب ہے، جو چپ اور سبسٹریٹ کے درمیان پیدا ہونے والے تھرمل تناؤ کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے۔
ڈائریکٹ پلیٹڈ کاپر (ڈی پی سی) سیرامک سبسٹریٹ سیرامک سبسٹریٹ پر تانبے کی تہہ کو چھڑک کر بنایا جاتا ہے، پھر اسے بے نقاب، اینچڈ، ڈی-فلم، اور آخر میں الیکٹروپلاٹنگ یا کیمیکل پلیٹنگ کے ذریعے تانبے کی لکیر کی موٹائی بڑھا کر، فوٹو ریزسٹ کو ہٹانے کے بعد، دھاتی لائن مکمل ہو گئی ہے.
مختلف فائدے اور نقصانات
ڈی بی سی سیرامک سبسٹریٹ کے فوائد
چونکہ تانبے کے ورق میں اچھی برقی اور تھرمل چالکتا ہے، اس لیے DBC میں اچھی تھرمل چالکتا، اچھی موصلیت، اعلی وشوسنییتا کے فوائد ہیں، اور یہ IGBT، LD، اور CPV پیکجوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔ خاص طور پر موٹے تانبے کے ورق (100~600μm) کی وجہ سے، اس کے IGBT اور LD پیکیجنگ کے میدان میں واضح فوائد ہیں۔
DBC سیرامک سبسٹریٹ کے نقصانات
پیداواری عمل اعلی درجہ حرارت پر Cu اور Al2O3 کے درمیان ایک eutectic رد عمل کا استعمال کرتا ہے، جس کے لیے اعلیٰ سطح کے پیداواری آلات اور عمل کے کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے، اس طرح لاگت زیادہ ہوتی ہے۔
Al2O3 اور Cu تہہ کے درمیان مائکروپوروسٹی کی آسان نسل کی وجہ سے، جو مصنوعات کی تھرمل جھٹکا مزاحمت کو کم کرتی ہے، یہ نقصانات DBC سبسٹریٹ کے فروغ میں رکاوٹ بن جاتے ہیں۔
DPC سیرامک سبسٹریٹ کے فوائد
کم درجہ حرارت کا عمل (300 ° C سے نیچے) استعمال کیا جاتا ہے، جو مواد یا لائن کی ساخت پر اعلی درجہ حرارت کے منفی اثرات سے مکمل طور پر بچتا ہے، اور مینوفیکچرنگ کے عمل کی لاگت کو بھی کم کرتا ہے۔
پتلی فلم اور photolithography ٹیکنالوجی کا استعمال، تاکہ دھاتی لائن پر سبسٹریٹ ٹھیک ہو، لہذا DPC سبسٹریٹ الیکٹرانک آلات کی پیکیجنگ کے لئے اعلی صحت سے متعلق ضروریات کی سیدھ کے لئے مثالی ہے.
ڈی پی سی سیرامک سبسٹریٹ کے نقصانات
الیکٹروپلیٹڈ جمع شدہ تانبے کی پرت کی محدود موٹائی اور الیکٹروپلاٹنگ فضلہ کے حل کی اعلی آلودگی۔
دھات کی پرت اور سیرامک کے درمیان تعلقات کی طاقت کم ہے، اور جب لاگو ہوتا ہے تو مصنوعات کی وشوسنییتا کم ہوتی ہے.
