Elektron qadoqlash uchun keramik tagliklar ichki va tashqi issiqlik tarqalish kanallarini ulashda, shuningdek, elektr o'zaro bog'liqligi va mexanik ta'minotda asosiy rol o'ynaydi. Seramika tagliklari yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, yaxshi issiqlikka chidamlilik, yuqori mexanik kuch va past issiqlik kengayish koeffitsienti afzalliklariga ega va ular quvvatli yarimo'tkazgichli qurilmalarni qadoqlash uchun keng tarqalgan substrat materiallari hisoblanadi.
Tuzilishi va ishlab chiqarish jarayoni bo'yicha keramik substratlar 5 turga bo'linadi.
Yuqori haroratli ko'p qatlamli keramik substratlar (HTCC)
Past haroratda qoʻshiladigan keramika substratlari (LTCC)
Qalin plyonkali keramik substratlar (TFC)
To'g'ridan-to'g'ri bog'langan mis keramika substratlari (DBC)
To'g'ridan-to'g'ri qoplangan mis keramika substratlari (DPC)
Turli ishlab chiqarish jarayonlari
To'g'ridan-to'g'ri bog'langan mis (DBC) seramika substrati 1065 ~ 1083 ℃ oralig'ida Cu-O evtektik eritmasini olish uchun mis va keramika o'rtasida kislorod qo'shish orqali ishlab chiqariladi, so'ngra oraliq fazani (CuAlO2 yoki CuAl2O4) olish reaktsiyasi bilan kimyoviy metallurgiya kombinatsiyasini amalga oshiradi. Cu plitasi va keramik substratdan iborat bo'lib, nihoyat sxemani shakllantirish uchun litografiya texnologiyasi bo'yicha grafik tayyorlashni amalga oshiradi.
DBC substratining termal kengayish koeffitsienti LED epitaksial materiallariga juda yaqin, bu chip va substrat o'rtasida hosil bo'lgan termal stressni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
To'g'ridan-to'g'ri qoplangan mis (DPC) keramika substrati mis qatlamini seramika substratga sepish, so'ngra fosh qilish, o'rnatish, plyonkadan tozalash va nihoyat elektrokaplama yoki kimyoviy qoplama orqali mis chizig'ining qalinligini oshirish, fotorezistni olib tashlangandan so'ng, metalllashtirilgan chiziq tugallandi.
Turli afzalliklari va kamchiliklari
DBC seramika substratining afzalliklari
Mis folga yaxshi elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lganligi sababli, DBC yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi, yaxshi izolyatsiya, yuqori ishonchlilik afzalliklariga ega va IGBT, LD va CPV paketlarida keng qo'llaniladi. Ayniqsa, qalinroq mis folga (100 ~ 600 mkm) tufayli u IGBT va LD qadoqlash sohasida aniq afzalliklarga ega.
DBC keramika substratining kamchiliklari
Ishlab chiqarish jarayonida Cu va Al2O3 o'rtasida yuqori haroratlarda evtektik reaktsiya qo'llaniladi, bu esa yuqori darajadagi ishlab chiqarish uskunalari va jarayonni nazorat qilishni talab qiladi, shuning uchun xarajatlar yuqori bo'ladi.
Al2O3 va Cu qatlamlari o'rtasida mikrog'ovaklikning oson hosil bo'lishi tufayli mahsulotning termal zarba qarshiligini pasaytiradi, bu kamchiliklar DBC substratini targ'ib qilishda qiyinchilikka aylanadi.
DPC keramika substratining afzalliklari
Past haroratli jarayon (300 ° C dan past) qo'llaniladi, bu yuqori haroratning materialga yoki chiziq tuzilishiga salbiy ta'sirini to'liq oldini oladi, shuningdek, ishlab chiqarish jarayonining narxini pasaytiradi.
Yupqa plyonka va fotolitografiya texnologiyasidan foydalanish, shuning uchun metall chiziqdagi substrat nozikroq bo'ladi, shuning uchun DPC substrati elektron qurilmalarni qadoqlash uchun yuqori aniqlik talablarini moslashtirish uchun idealdir.
DPC seramika substratining kamchiliklari
Elektr bilan qoplangan mis qatlamining cheklangan qalinligi va elektrokaplama chiqindi eritmasining yuqori ifloslanishi.
Metall qatlam va keramika o'rtasidagi bog'lanish kuchi past va qo'llanilganda mahsulotning ishonchliligi past bo'ladi.
