Direct Bonded Copper (DBC) on keraamisen pinnan metallointitekniikka. Se sitoo keramiikkaa (Al2O3, BeO, AlN jne.) suoraan kuparialustaan. DBC:tä käytetään laajalti oksidikeramiikan, erityisesti alumiinioksidisubstraattien, metalloimiseen tehoelektroniikkamoduuleissa, puolijohdejäähdytyksessä ja LED-laitteiden pakkauksissa. Sen päätarkoituksena on parantaa lämmönpoistoa integroitujen piirien siruista.
Tekniset periaatteet
Kuparilevyt asetetaan Al₂O3-substraateille ja kuumennetaan happi{0}}pitoisessa ilmakehässä 1066–1083 asteeseen. Tämä prosessi sitoo kuparin suoraan Al2O3:iin. Mekanismi kuvataan yleisesti seuraavasti: polton aikana kontrolloitu happitaso mahdollistaa kuparin sitoutumisen Al2O3:n kanssa kuparin sulamispisteen (1083 astetta) alapuolella.
1066–1083 asteen sisällä kupari ja happi muodostavat Cu-O-eutektiikkaa. Eutektiikka kostuttaa kuparikalvon ja Al2O3:n kosketuksissa olevat pinnat ja reagoi Al2O3:n kanssa muodostaen komposiittioksideja, kuten Cu(AlO2), jotka toimivat juotteena ja sitovat lujasti nämä kaksi materiaalia.
Ei--oksidikeramiikka, kuten AlN, Cu-O-eutektinen aine kastuu huonosti. Ohut Al2O3-siirtymäkerros on ensin muodostettava AlN-pinnalle, minkä jälkeen se on liitettävä kupariin Al2O3-kerroksen kautta, jolloin muodostuu Al2O3-DBC tai AlN-DBC. Valmistusprosessi on esitetty kuvassa. Tuloksena saadut DBC-substraatit voidaan sitten syövyttää haluttujen kuvioiden saamiseksi.
Viime vuosina DBC-tekniikka on kehittynyt nopeasti. DBC-substraateilla on nyt huomattavasti parempi mekaaninen lujuus, ja ne tarjoavat kustannustehokasta materiaalia moni-sirun tehopuolijohdekokoonpanoille.
DBC-substraattien laserkäsittelystä on tullut yleisin menetelmä. YCLASER tarjoaa ilmaisia näytetestauspalveluita ja pienten-eräsopimusten käsittelypalveluita maailmanlaajuisille asiakkaille.
