Direct Bonded Copper (DBC) är en keramisk ytmetalliseringsteknik. Den binder direkt keramik (Al2O3, BeO, AlN, etc.) till ett kopparsubstrat. DBC används ofta för metallisering av oxidkeramik, särskilt aluminiumoxidsubstrat, i kraftelektronikmoduler, halvledarkylning och LED-enhetsförpackningar. Dess huvudsakliga syfte är att förbättra värmeavledning från integrerade kretschips.
Tekniska principer
Kopparplåtar placeras på Al₂O₃-substrat och värms upp i en syrehaltig- atmosfär till 1066–1083 grader. Denna process binder kopparn direkt till Al2O3. Mekanismen beskrivs generellt enligt följande: under bränning gör en kontrollerad syrenivå det möjligt för koppar att binda med Al2O3 under koppars smältpunkt (1083 grader).
Inom 1066–1083 grader bildar koppar och syre en Cu-O-eutektikum. Eutektikumet väter kontaktytorna av kopparfolie och Al2O3 och reagerar med Al2O3 för att bilda kompositoxider som Cu(AlO2), som fungerar som lod för att fast binda de två materialen.
För icke-oxidkeramer som AlN väter Cu-O-eutektiken dåligt. Ett tunt Al2O3-övergångsskikt måste först bildas på AlN-ytan, sedan bindas till koppar via Al2O3-skiktet, vilket ger Al2O3-DBC eller AlN-DBC. Förberedelseprocessen visas i figuren. De resulterande DBC-substraten kan sedan etsas för att erhålla de önskade mönstren.
Under de senaste åren har DBC-tekniken utvecklats snabbt. DBC-substrat har nu avsevärt förbättrad mekanisk styrka och ger ett kostnadseffektivt-material för fler-krafthalvledarenheter.
Laserbehandling av DBC-substrat har blivit den vanliga metoden. YCLASER erbjuder gratis provtestning och små-tjänster för batchkontrakt för globala kunder.
