Die Unterschiede zwischen DBC -Substraten und DPC -Substraten sind in Bezug auf Herstellungsprozesse, Vor- und Nachteile sowie Anwendungsmerkmale signifikant.
1. Verschiedene Herstellungsprozesse
DBC -Substrat (direkt gebundenes Kupfer -Keramik -Substrat):
Prinzip: Sauerstoff wird zwischen Kupfer und Keramik eingeführt und bildet bei Temperaturen zwischen 1065 ° C und 1083 ° C eine ku-o-eutektische Flüssigkeit. Diese Reaktion erzeugt Zwischenphasen (wie Cualo₂ oder Cual₂o₄), wodurch eine chemische metallurgische Bindung zwischen der Kupferplatte und dem Keramiksubstrat erreicht wird. Die Schaltung wird dann unter Verwendung der Photolithographie gebildet.
Struktur: Das DBC -Keramik -Substrat besteht aus drei Schichten, wobei das mittlere Isoliermaterial hauptsächlich al₂o₃ oder aln ist.
Schlüsselschritte: Genauige Kontrolle der eutektischen Temperatur und des Sauerstoffgehalts ist entscheidend. Die Behandlung der Kupferfolie vor der Oxidation ist der Schlüssel zur Bildung einer hochfesten Bindung.
DPC -Substrat (direkter plattierter Kupferkeramik -Substrat):
Prinzip: Das keramische Substrat ist vorgeeinigt und eine Kupfersamenschicht wird unter Verwendung von Halbleiterprozessen auf das Keramiksubstrat gesputtert. Das Schaltungsmuster wird dann durch Photolithographieprozesse wie Exposition, Entwicklung, Radierung und Filmentfernung erstellt. Schließlich wird die Dicke des Kupferkreislaufs durch Elektroplatten oder chemische Beschleunigung erhöht.
Struktur: Sie besteht aus einem Keramiksubstrat und einer Metallkabelschicht mit einer Übergangsschicht (wie Ti, Cr, Ni), die häufig zwischen Metall und Keramik hinzugefügt werden, um die Bindungsstärke zu verbessern.
Schlüsselschritte: Elektroplieren durch Fülltechnologie, Verwendung der Impulsleistung zum Elektroplatten zur Verbesserung der Ablagerungseffizienz und der Beschichtungsqualität.
2. Verschiedene Vor- und Nachteile
DBC -Substrat:
Vorteile:
Ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit, starke Isolierung und hohe Zuverlässigkeit.
Häufig in IGBT-, LD- und CPV -Verpackungen verwendet, insbesondere in Anwendungen, die eine dicke Kupferfolie erfordern.
Nachteile:
Hochtemperaturprozess (1065 ° C), das fortschrittliche Geräte und Prozesskontrolle erforderlich ist, was zu höheren Kosten führt.
Mikrovoids können zwischen Al₂o₃ und der Cu-Schicht bilden, wodurch die thermische Schockwiderstand reduziert wird.
DPC -Substrat:
Vorteile:
Niedriger Temperaturprozess (unter 300 ° C), die nachteilige Auswirkungen hoher Temperaturen auf Materialien oder Schaltungsstrukturen vermeiden und die Herstellungskosten senken.
Fine Metallleitungen, geeignet für elektronische Geräteverpackungen, die eine hohe Ausrichtungsgenauigkeit erfordern.
Nachteile:
Begrenzte Dicke der elektroplierten Kupferschichten und eine signifikante Verschmutzung durch elektroplierende Abfälle.
Niedrigere Bindungsfestigkeit zwischen Metallschicht und Keramik, was zu einer geringeren Zuverlässigkeit in den Anwendungen führt.
3. Verschiedene Anwendungsmerkmale
DBC-Substrat: Aufgrund seiner hervorragenden thermischen Leitfähigkeit, Isolierung und Zuverlässigkeit werden DBC-Substrate in Leistungselektronikmodulen häufig verwendet, die als Träger für IGBT, Diodenchips, Widerstände, SIC-Chips usw. dienen. Die dicke Metallschicht und die hohe Bindungsfestigkeit machen es besonders geeignet für Hochleistungsfaktoren, Hochleistungsgeräte, Hochleistungs-Geräte-Packungen.
DPC-Substrat: Obwohl die Bindungsstärke zwischen der Metallschicht und der Keramik niedriger ist, haben DPC-Substrate aufgrund ihres niedrigen Temperaturprozesses und der feinen Linienherstellung die Funktionen der elektronischen Geräte, die eine hohe Ausrichtungsgenauigkeit erfordern. Mit fortlaufenden technologischen Fortschritten werden DPC-Substrate in IGBT-, LD- und Hochleistungs-LED-Verpackungen zunehmend verwendet.
DBC- und DPC -Substrate haben jeweils ihre eigenen Stärken und Schwächen in Bezug auf Herstellungsprozesse, Vor- und Nachteile sowie Anwendungsmerkmale. Die Auswahl zwischen ihnen hängt von bestimmten Anwendungsszenarien und Leistungsanforderungen ab.
