Direkt gebundene Kupfer-Aluminiumoxid-Keramiksubstrate (DBC).
Die Direct Bonded Copper (DBC)-Aluminiumoxidsubstrate von Puwei sind der Grundstein für zuverlässige, leistungsstarke elektronische Verpackungen . Sie wurden für kritische Anwendungen entwickelt und bieten eine beispiellose Kombination aus Wärmeableitung und elektrischer Isolierung für Leistungsgeräte , integrierte Schaltkreise und fortschrittliche Mikroelektronikgehäuse .
Entwickelt für anspruchsvolle Anwendungen
Als führender Hersteller von Aluminiumoxidkeramik-DBC-Substraten verbinden wir hochreine Al₂O₃-Keramik mit sauerstofffreiem Kupfer durch einen Direktbondprozess. Dadurch entsteht eine robuste, monolithische Struktur, die sich ideal für die Bewältigung der extremen Anforderungen moderner mikroelektronischer Hochleistungskomponenten eignet.
Kernvorteile auf einen Blick
- Überlegenes Wärmemanagement: Hohe Wärmeleitfähigkeit (~24 W/(m·K)) leitet Wärme effektiv ab und verhindert so Geräteausfälle.
- Außergewöhnliche elektrische Isolierung: Widersteht Spannungen >2,5 kV und gewährleistet so Sicherheit und Zuverlässigkeit in Hochleistungsstromkreisen.
- Unübertroffene Haftfestigkeit: Schälfestigkeit ≥5,0 N/mm garantiert langfristige Integrität unter thermischer und mechanischer Belastung.
- Reduzierte thermische Belastung: CTE (~7,1 ppm/K) entspricht weitgehend dem von Silizium, was für langlebige Sensorverpackungen und Halbleiterbefestigungen von entscheidender Bedeutung ist.
Technische Spezifikationen und Leistungsdaten
Material- und thermische Eigenschaften
Unsere Substrate verfügen über eine konstante Wärmeleitfähigkeit von ca. 24 W/(m·K) und funktionieren zuverlässig über einen weiten Temperaturbereich (-55 °C bis 850 °C). Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) beträgt etwa 7,1 ppm/K und soll die Grenzflächenspannung mit Silizium und anderen Halbleitermaterialien in mikroelektronischen Baugruppen minimieren. Diese Eigenschaften machen sie ideal für Mikrowellenanwendungen und HF-Schaltkreise, die eine stabile Leistung erfordern.
Elektrische und mechanische Zuverlässigkeit
Elektrische Sicherheit ist von größter Bedeutung. Unsere DBC-Substrate bieten eine dielektrische Spannungsfestigkeit von über 2,5 kV und einen hohen Isolationswiderstand. Die Kupfer-Keramik-Verbindung mit einer Schälfestigkeit von ≥5,0 N/mm bietet eine außergewöhnliche mechanische Haltbarkeit für raue Anwendungen, einschließlich Mikrowellenkomponenten und Automobilsysteme, und dient als zuverlässige Isolationselemente .
Qualitäts- und Compliance-Sicherung
Alle Substrate weisen eine ausgezeichnete chemische Stabilität und eine hervorragende Lötbarkeit auf (Benetzbarkeit ≥95 %). Sie sind nicht hygroskopisch und entsprechen vollständig den RoHS- und REACH-Umweltstandards, wodurch sie für globale Märkte geeignet sind.
Hauptmerkmale und technologischer Vorsprung
Optimiert für Wärmeableitung
Die direkte Kupferverbindung schafft einen hocheffizienten Wärmepfad, der für die Kühlung von Leistungsgeräten wie IGBTs und MOSFETs von entscheidender Bedeutung ist. Der angepasste CTE verlängert die Lebensdauer der Komponenten, indem er die Ermüdung durch Temperaturwechsel reduziert, was für mikroelektronische Hochleistungskomponenten unerlässlich ist.
Eingebaute Hochspannungsbarriere
Hochreines Aluminiumoxid bietet hervorragende dielektrische Eigenschaften, verhindert Leckströme und gewährleistet einen sicheren Betrieb in der Hochspannungs-Leistungselektronik und dient als zuverlässige Isolationselemente für integrierte Schaltkreise .
Robustes mechanisches Fundament
Die bei hoher Temperatur gebildete metallurgische Bindung stellt sicher, dass die Kupferschicht während der Montage, des Betriebs und bei extremen Temperaturwechseln intakt bleibt und bietet eine stabile Plattform für Ihre Schaltkreise in optoelektronischen Anwendungen .
Fertigungsfertige Oberfläche
Die sauerstofffreie Kupferoberfläche bietet eine hervorragende Lötbarkeit und kann mithilfe standardmäßiger Fotolithographie- und Ätzverfahren leicht strukturiert werden, was kundenspezifische und hochdichte Schaltungsdesigns für Hochfrequenzmodule und Mikrowellenkomponenten ermöglicht.
Zielanwendungsszenarien
Puwei DBC-Aluminiumoxidsubstrate sind in Branchen unverzichtbar, in denen die thermische und elektrische Leistung keine Kompromisse eingehen darf.
Leistungselektronik und IGBT-Module
Das Kernsubstrat für Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs), Leistungswandler und Motorantriebe, bei denen eine effiziente Wärmeableitung von mikroelektronischen Hochleistungskomponenten für die Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung ist, bildet die Grundlage für IGBT-Keramiksubstrate .
Automobilelektronik (EV/HEV)
Wird in Leistungssteuereinheiten (PCUs) von Elektrofahrzeugen, Bordladegeräten und Batteriemanagementsystemen verwendet, die unter rauen Bedingungen unerschütterliche Zuverlässigkeit erfordern, und dient als elektronische Keramiksubstrate für Kraftfahrzeuge .
Erneuerbare Energien und Industriesysteme
Entscheidend für Solarwechselrichter, Windkraftwandler, industrielle Motorantriebe und USV-Systeme, bei denen sich die langfristige Zuverlässigkeit direkt auf die Systemeffizienz auswirkt und als Leistungshalbleiter-Keramiksubstrate fungiert.
Erweiterte Kommunikations- und Mikrowellenanwendungen
Bietet stabile Leistung für HF-Schaltkreise und Mikrowellenkomponenten , bei denen konsistente dielektrische Eigenschaften und Wärmemanagement für die Signalintegrität erforderlich sind, ideal für Mikrowellen- und HF-Keramiksubstrate .
Vereinfachter Integrationsprozess
Befolgen Sie diese wichtigen Schritte, um Puwei DBC-Substrate in Ihr elektronisches Verpackungsdesign zu integrieren:
- Design und Simulation: Definieren Sie thermische und elektrische Anforderungen. Unser Engineering-Team kann Sie beim Layout Ihrer integrierten Schaltkreise und Leistungsmodule unterstützen.
- Schaltungsmusterung: Tragen Sie Fotolack auf und übertragen Sie Ihr Schaltungsdesign mithilfe der Fotolithographie auf die Kupferschicht für gedruckte Dickschichtschaltungen .
- Ätzen und Reinigen: Ätzen Sie freiliegendes Kupfer chemisch, um präzise Spuren zu erzeugen, und reinigen Sie dann das Substrat gründlich.
- Komponentenmontage: Löten oder befestigen Sie Halbleiterchips und andere Komponenten unter Ausnutzung der hervorragenden Benetzbarkeit der Kupferoberfläche.
- Validierung: Führen Sie elektrische, thermische und mechanische Tests durch, um sicherzustellen, dass die Leistung den Spezifikationen für Mikroelektronikverpackungen entspricht.
Warum sollten Sie sich für Puwei DBC-Aluminiumoxidsubstrate entscheiden?
- Erhöhte Systemzuverlässigkeit: Überlegenes Wärmemanagement verlängert die Betriebslebensdauer Ihrer Leistungsmodule und Leistungsgeräte , einschließlich mikroelektronischer Hochleistungskomponenten .
- Designfreiheit und Innovation: Benutzerdefinierte Muster und Größen ermöglichen eine höhere Dichte und effizientere Verpackungslösungen für Sensorverpackungen und optoelektronische Anwendungen .
- Gesamtkostenreduzierung: Eine hervorragende inhärente Wärmeleistung kann den Bedarf an komplexen und kostspieligen externen Kühlsystemen reduzieren.
- Sicherheit der Lieferkette: Die vertikale Fertigungskontrolle gewährleistet gleichbleibende Qualität, wettbewerbsfähige Preise und zuverlässige pünktliche Lieferung von Keramikkomponenten .
- Direkter technischer Support: Arbeiten Sie mit unseren technischen Experten für Design-in-Unterstützung und Anwendungsoptimierung in Mikrowellenanwendungen zusammen.
Zertifizierungen und Compliance
Unser Qualitätsanspruch wird durch unser nach ISO 9001:2015 zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem systematisch durchgesetzt. Alle Produkte entsprechen den RoHS- und REACH-Standards und gewährleisten so die Eignung für globale Märkte. Jede Charge von Keramikchips und Aluminiumoxid-Keramiksubstraten wird strengen Tests unterzogen, um den Branchenanforderungen für Leistungsgeräte und integrierte Schaltkreise gerecht zu werden.
Maßgeschneiderte Anpassung für Ihr Design
Wir bieten maßgeschneiderte DBC-Lösungen für Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen und ermöglichen innovative Verpackungen für die Mikroelektronik :
- Abmessungen und Dicke: Sondergrößen, Keramikdicke von 0,2 mm bis 2,0 mm.
- Kupferdicke: Kupferfolie von 0,1 mm bis 0,6 mm pro Seite, passend zur Strombelastbarkeit.
- Schaltungsmuster: Kompletter kundenspezifischer Kupferstrukturierungsservice für optimales Komponentenlayout und thermisches Design, Unterstützung von HF-Schaltungen und Hybrid-Mikroschaltungen .
- Oberflächenveredelung: Optionale Nickel-, Gold- oder Silberbeschichtung für verbesserte Lötbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
- Materialalternativen: Für extreme thermische Leistung erkundigen Sie sich nach unseren DBC-Substraten aus Aluminiumnitrid (AlN) für Keramiksubstrate mit hoher Wärmeleitfähigkeit .
Produktionsexzellenz und Qualitätssicherung
Unser vertikal integrierter Herstellungsprozess gewährleistet Rückverfolgbarkeit und Konsistenz in jeder Phase:
- Materialbeschaffung und -inspektion: Strenge Tests von hochreinem Aluminiumoxid und sauerstofffreiem Kupfer.
- Präzisionskeramikformung: Kontrolliertes Sintern zur Erzielung optimaler Dichte und Eigenschaften für Keramikkomponenten .
- Direktklebungsprozess: Hochtemperaturklebung in kontrollierter Atmosphäre für eine makellose Schnittstelle.
- Präzisionsbearbeitung: Laser- oder Diamantschneiden mit genauen Maßtoleranzen für blanke Keramikplatten und komplexe Formen.
- Umfassende Chargenprüfung: Jede Charge wird einer elektrischen, thermischen, mechanischen und visuellen Prüfung unterzogen, um die Leistung von mikroelektronischen Hochleistungskomponenten und Mikrowellenkomponenten sicherzustellen.
Alle Substrate werden unter strengen Qualitätsprotokollen hergestellt und garantieren eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Anwendungen wie Automobilelektronikmodulen und Leistungshalbleiter-Keramiksubstraten .
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