Direktverbundene Kupfer -DBC -Metallisation des Aluminiumoxid -Substrats

Direct Bonded Copper (DBC)-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten

Die Direct Bonded Copper (DBC)-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten von Puwei Ceramic stellt den Höhepunkt der elektronischen Verpackungstechnologie dar und kombiniert außergewöhnliches Wärmemanagement mit hervorragender elektrischer Isolierung. Als führende Hersteller und Lieferanten von Aluminiumoxidkeramik-DBC-Substraten in China liefern wir zuverlässige Lösungen, die die Geräteleistung und Langlebigkeit in den Bereichen Leistungselektronik, Automobilsysteme und Industrieanwendungen verbessern.

Unsere DBC-Technologie schafft eine robuste Verbindung zwischen hochreiner Aluminiumoxidkeramik und sauerstofffreiem Kupfer, was zu Substraten führt, die eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, starke mechanische Eigenschaften und zuverlässige elektrische Isolierung bieten. Dies macht sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen Wärmemanagement und elektrische Integrität von entscheidender Bedeutung sind.

Produktbilder

Hochwertiges DBC-Aluminiumoxidsubstrat mit hervorragender Kupferbindung

Umfassende Leistungsspezifikationen für DBC-Metallisierungssubstrate

Technische Spezifikationen

Unsere DBC-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten ist so konzipiert, dass sie strenge Industriestandards mit den folgenden technischen Parametern erfüllt:

Thermische Eigenschaften

• Wärmeleitfähigkeit: Ungefähr 24 W/(m·K), wodurch die Wärmeableitungsanforderungen herkömmlicher Leistungsgeräte effektiv erfüllt werden
• Wärmeausdehnungskoeffizient: Ungefähr 7,1 ppm/K, eng an Siliziumchips angepasst, um thermische Belastungen zu minimieren
• Betriebstemperaturbereich: -55 °C bis 850 °C, geeignet für verschiedene Arbeitsumgebungen
• Thermische Zyklenleistung: Hervorragende Stabilität bei wiederholten Temperaturschwankungen

Elektrische Eigenschaften

• Dielektrische Spannungsfestigkeit: >2,5 kV, sorgt für zuverlässige elektrische Isolierung
• Isolationswiderstand: Hohe Widerstandswerte gewährleisten elektrische Sicherheit
• Dielektrizitätskonstante: Relativ niedrig und stabil unter Bedingungen hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit
• Dielektrischer Verlust: Minimaler Verlust, reduziert Signalverzerrung in Hochfrequenzschaltungen

Mechanische Eigenschaften

• Schälfestigkeit: ≥5,0 N/mm (50 mm/min), um sicherzustellen, dass die Kupferfolie fest haftet
• Mechanische Festigkeit: Ausreichend, um äußeren Belastungen und Stößen standzuhalten
• Oberflächenqualität: Glatte Oberfläche ohne Verzug, Biegung oder Mikrorisse
• Härte: Hohe Härte sorgt für hervorragende Verschleißfestigkeit

Zusätzliche Eigenschaften

• Chemische Stabilität: Beständig gegen Säuren, Laugen und Salze, wodurch die Leistung auch in rauen Umgebungen erhalten bleibt
• Lötbarkeit: Hervorragende Schweißbenetzbarkeit ≥95 (Sn/0,7Cu) für zuverlässige Verbindungen
• Feuchtigkeitsbeständigkeit: Nicht hygroskopisch, funktioniert zuverlässig unter feuchten Bedingungen
• Umweltkonformität: Unbedenkliche und ungiftige Materialien, die den Umweltstandards entsprechen

Produktmerkmale und Vorteile

Die DBC-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten von Puwei Ceramic bietet deutliche Vorteile für anspruchsvolle elektronische Anwendungen:

Überlegenes Wärmemanagement

Mit einer Wärmeleitfähigkeit von ca. 24 W/(m·K) leiten unsere Aluminiumoxidsubstrate die Wärme von Leistungsgeräten effizient ab, verhindern so eine Überhitzung und verlängern die Lebensdauer der Komponenten. Der eng an Siliziumchips angepasste Wärmeausdehnungskoeffizient (7,1 ppm/K) minimiert die thermische Belastung während des Betriebs und erhöht die Zuverlässigkeit unter Temperaturwechselbedingungen.

Hervorragende elektrische Isolierung

Unsere Substrate bieten eine hervorragende elektrische Isolierung mit einer dielektrischen Spannungsfestigkeit von über 2,5 kV und einem hohen Isolationswiderstand. Dadurch werden Leckströme und Kurzschlüsse wirksam verhindert und die elektrische Sicherheit von Geräten in Hochspannungsanwendungen gewährleistet. Die niedrige Dielektrizitätskonstante und der minimale dielektrische Verlust gewährleisten die Signalintegrität auch in Hochfrequenzschaltungen.

Robuste mechanische Eigenschaften

Die starke Verbindung zwischen Kupferfolie und Aluminiumoxidkeramik mit einer Schälfestigkeit von ≥5,0 N/mm sorgt dafür, dass die Kupferschicht während des Gebrauchs sicher haftet. Die Substrate weisen eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, um äußeren Belastungen und Stößen standzuhalten und gleichzeitig die Dimensionsstabilität beizubehalten. Die glatte, fehlerfreie Oberfläche erfüllt die Anforderungen an hochpräzise elektronische Verpackungen.

Chemische und Umweltstabilität

Unsere Substrate weisen eine hervorragende Beständigkeit gegen chemische Korrosion durch Säuren, Laugen und Salze auf und behalten ihre Leistung in rauen Umgebungen bei. Die nicht hygroskopische Beschaffenheit gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb unter feuchten Bedingungen, während die umweltfreundlichen Materialien den globalen Regulierungsstandards entsprechen.

So integrieren Sie DBC-Aluminiumoxidsubstrate

Befolgen Sie diese Schritte für eine optimale Integration in Ihre elektronischen Designs:

1. Designvorbereitung: Überprüfen Sie das Schaltungslayout und die thermischen Anforderungen. Stellen Sie sicher, dass die Substratabmessungen Ihren Anforderungen an die Platzierung der Komponenten und die Wärmeableitung entsprechen.
2. Oberflächenvorbereitung: Reinigen Sie Kupferoberflächen vor dem Zusammenbau mit geeigneten Lösungsmitteln, um Verunreinigungen und Oxidation zu entfernen.
3. Schaltungsmuster: Tragen Sie Fotolack auf und erstellen Sie mithilfe der Fotolithografie das gewünschte Schaltungsmuster auf der Kupferschicht.
4. Ätzverfahren: Verwenden Sie chemisches Ätzen, um unerwünschtes Kupfer zu entfernen und so präzise Leiterbahnen entsprechend Ihrem Design zu erstellen.
5. Komponentenmontage: Montieren Sie elektronische Komponenten mit für die Kupferoberfläche geeigneten Löttechniken und nutzen Sie so die hervorragende Lötbarkeit.
6. Wärmemanagement: Stellen Sie bei Bedarf eine ordnungsgemäße Wärmeableitung sicher und nutzen Sie die Wärmeleitfähigkeit des Substrats für eine effiziente Wärmeableitung.
7. Tests und Validierung: Führen Sie elektrische, thermische und mechanische Tests durch, um die Leistung unter Betriebsbedingungen zu überprüfen.

Anwendungsszenarien

Unsere DBC-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten erfüllt in zahlreichen Branchen wichtige Aufgaben:

Leistungselektronik

Unverzichtbar für Insulated-Gate-Bipolartransistoren (IGBTs), Leistungsmodule und Hochspannungswandler, bei denen eine effiziente Wärmeableitung und elektrische Isolierung für Zuverlässigkeit und Leistung von entscheidender Bedeutung sind.

Automobilelektronik

Wird in Stromversorgungssystemen für Elektrofahrzeuge, im Batteriemanagement und in Motorantrieben eingesetzt, wo das Wärmemanagement unter rauen Betriebsbedingungen eine langfristige Zuverlässigkeit gewährleistet.

Industrieausrüstung

Wird in Motorantrieben, Netzteilen und industriellen Steuerungen eingesetzt, wo eine robuste Leistung bei Temperaturwechsel und mechanischer Belastung unerlässlich ist.

Erneuerbare Energiesysteme

Entscheidend für Solarwechselrichter, Windturbinensteuerungen und Energiespeichersysteme, bei denen Zuverlässigkeit und thermische Leistung einen direkten Einfluss auf die Effizienz der Energieumwandlung haben.

Unterhaltungselektronik

Wird in Hochleistungs-LED-Treibern, Netzteilen und Kommunikationsgeräten verwendet, bei denen Platzbeschränkungen ein effizientes Wärmemanagement in kompakten Designs erfordern.

Vorteile für Kunden

Die Entscheidung für die DBC-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten von Puwei Ceramic bietet erhebliche Vorteile:

• Erhöhte Zuverlässigkeit: Überlegenes Wärmemanagement verlängert die Lebensdauer der Komponenten und reduziert die Ausfallraten bei anspruchsvollen Anwendungen
• Verbesserte Leistung: Hervorragende elektrische Eigenschaften gewährleisten die Signalintegrität und reduzieren Leistungsverluste in Hochfrequenzschaltungen
• Kosteneffizienz: Reduzierter Kühlbedarf und längere Lebensdauer senken die Gesamtbetriebskosten
• Designflexibilität: Kompatibel mit verschiedenen Montageprozessen und geeignet für verschiedene elektronische Anwendungen
• Qualitätssicherung: Konsistente Leistung, unterstützt durch strenge Qualitätskontrolle und Testprotokolle
• Technischer Support: Zugriff auf Puweis Fachwissen in den Bereichen elektronische Keramikprodukte und Anwendungstechnik

Produktionsprozess

Unser Herstellungsprozess gewährleistet durch strenge Kontrollen gleichbleibende Qualität und Leistung:

1. Materialauswahl: Hochreine Aluminiumoxidkeramik und sauerstofffreies Kupfer werden ausgewählt und auf Qualitätskonformität getestet
2. Keramikbildung: Aluminiumoxidkeramik wird unter kontrollierten Bedingungen gepresst und gesintert, um optimale Dichte und Eigenschaften zu erreichen
3. Oberflächenvorbereitung: Kupferfolien- und Keramikoberflächen werden sorgfältig gereinigt und für die Verklebung vorbereitet
4. Direktes Bonden: Kupfer und Aluminiumoxidkeramik werden mithilfe der DBC-Technologie unter hoher Temperatur und kontrollierter Atmosphäre verbunden
5. Präzisionsbearbeitung: Substrate werden mithilfe fortschrittlicher Laser- oder Diamantsägen nach genauen Spezifikationen geschnitten
6. Qualitätssicherung: Jedes Substrat wird umfassenden Tests auf thermische, elektrische und mechanische Eigenschaften unterzogen
7. Verpackung: Die Substrate werden für einen sicheren Versand sorgfältig in antistatischen Materialien mit Feuchtigkeitsschutz verpackt

Zertifizierungen und Compliance

Puwei Ceramic hält höchste Qualitätsstandards durch umfassende Zertifizierungen aufrecht:

• Die Zertifizierung des Qualitätsmanagementsystems nach ISO 9001 gewährleistet eine gleichbleibende Fertigungsqualität
• Das Urheberrechtszertifikat für die Keramik-Kühlkörperoberfläche schützt unsere innovativen Wärmemanagement-Designs
• Das Urheberrechtszertifikat für das Keramikmaterial-Produktionssystem bestätigt unsere proprietären Herstellungsprozesse
• Einhaltung der RoHS- und REACH-Umweltstandards für den globalen Marktzugang
• Branchenspezifische Qualitätssicherung für Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Industrieanwendungen

Anpassungsoptionen

Wir bieten umfassende OEM- und ODM-Services, um Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zu erfüllen:

• Größenflexibilität: Kundenspezifische Abmessungen von 0,2 mm bis 2,00 mm Dicke, wobei Großformate bis zu 240 mm × 280 mm × 1 mm und 95 mm × 400 mm × 1 mm verfügbar sind
• Kupferdicke: Variable Kupferfoliendicke von 0,1 mm bis 0,6 mm, um den Stromtraganforderungen gerecht zu werden
• Schaltkreismuster: Benutzerdefinierte Kupfermuster, optimiert für spezifische Komponentenlayouts und Wärmemanagementanforderungen
• Oberflächenveredelung: Verschiedene Beschichtungsoptionen, einschließlich Nickel, Gold oder Silber für verbesserte Lötbarkeit und Korrosionsbeständigkeit
• Materialvarianten: Alternative Keramikmaterialien einschließlich Aluminiumnitrid-Substraten für Anwendungen mit höherer thermischer Leistung

Unser Fachwissen in der DBC-Metallisierung von Aluminiumoxidsubstraten und anderen Hochleistungskeramiken ermöglicht es uns, maßgeschneiderte Lösungen für einzigartige Anwendungsanforderungen bereitzustellen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen DBC- und DPC-Substraten?

DBC (Direct Bonded Copper) stellt bei hohen Temperaturen eine direkte Verbindung zwischen Kupfer und Keramik her und bietet eine hervorragende thermische Leistung und Verbindungsfestigkeit. Bei DPC (Direct Plated Copper) wird Kupfer durch Galvanisieren auf Keramik abgeschieden. Dies ermöglicht feinere Schaltkreismuster, jedoch mit geringerer thermischer Leistung. Puwei ist auf die Technologien DBC-Keramiksubstrat und DPC-Keramiksubstrat spezialisiert.

Wie schneidet Aluminiumoxid im Vergleich zu Aluminiumnitrid für thermische Anwendungen ab?

Aluminiumoxid bietet eine hervorragende elektrische Isolierung und gute Wärmeleitfähigkeit (24 W/mK) zu einem kostengünstigeren Preis. Aluminiumnitrid bietet eine höhere Wärmeleitfähigkeit (170–200 W/mK), allerdings zu höheren Kosten. Die Wahl hängt von Ihren spezifischen thermischen Anforderungen und Budgetbeschränkungen ab.

Was ist die typische Vorlaufzeit für Sonderanfertigungen?

Die Standardvorlaufzeit für Sonderanfertigungen beträgt 3–4 Wochen, für dringende Anforderungen stehen auch beschleunigte Optionen zur Verfügung. Musterbestellungen werden in der Regel innerhalb von 7–10 Werktagen nach der Designbestätigung versandt.

Können Sie Substrate mit kundenspezifischen Schaltungsmustern versehen?

Ja, wir bieten eine vollständige Anpassung der Kupferschichtmuster an, um sie an spezifische Komponentenlayouts und elektrische Verbindungsanforderungen anzupassen. Unser Designteam kann Sie bei der Optimierung Ihres Schaltkreismusters sowohl hinsichtlich der elektrischen Leistung als auch des Wärmemanagements unterstützen.

Welche Maßnahmen zur Qualitätskontrolle setzen Sie um?

Unsere umfassende Qualitätskontrolle umfasst Rohmaterialinspektion, Inprozesskontrollen und Endprüfungen der elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften. Jedes Substrat wird einer Sichtprüfung, Dimensionsprüfung und Leistungsprüfung unterzogen, um sicherzustellen, dass es den Spezifikationen entspricht.