DBC подложки, керамические подложки для электронных устройств

Компанией Ферротек выпускаются керамические подложки на основе алюмооксидной (содержание Al2O3 более 96 %) и алюмонитридной AlN керамики, которые предназначены для электрической изоляции конструкций, узлов и элементов различных электронных устройств. Используемая для подложек керамика не гигроскопичнатермостойка, является изоляционным материалом с высокими механическими и электрическими свойствами, отличается сравнительной простотой технологии изготовления и невысокой стоимостью. Механическая прочность на сжатие, растяжение, изгиб достаточна для практического использования. Для улучшения теплопроводности, удельного электрического сопротивления и прочностных характеристик керамических подложек в состав керамической композиции вводятся модифицированные Al2O3- и AlN-нанопорошки и армирования Al2O3 -нановолокнами. Керамическая подложка выполняет две основные функции:

- осуществляет электрическую изоляцию токоведущих шин топологического рисунка, расположенных на одной стороне, друг от друга, а также оттоковедущих шин на другой стороне;

- передаёт тепло, выделяемое активными силовыми полупроводниковыми кристаллами (диодамитранзисторамитиристорами), на теплоотводы и радиаторы.

ЗАО «Ферротек Норд» предлагает следующие подложки, изготовленные по DBC технологии.

Толщина подложки Al2O3: 1,00; 0,76; 0,63, 0,5; 0,38 и 0,25 мм.

Толщина меди: 0,40; 0,30; 0,25; 0,20 и 0,10 мм.

Максимально возможный размер: 133х188 мм.

Помимо самого ЗАО «Ферротек Норд», использующего подложки Ферротек при массовом производстве термоэлектрических модулей (элементов Пельтье) с 2005 г., данные подложки используются ведущими мировыми производителями бытовой техники, информационно-телекоммуникационных технологий, технологий охраны окружающей среды, авиакосмической отрасли, автомобильной промышленности, силовой электронике, а также других отраслях промышленности.

Среди наших клиентов один из мировых лидеров в производстве силовых модулей и бытовой техники Fuji Electric.

 

Спецификация металлизированных (DBC) подложек Ферротек

 

Свойства материала
  Показатель Значение Единицы измерения
Керамика Содержание Al2O3 >96 %
Плотность 3,78 г/см3
Теплопроводность >24 Вт/(м·K).
Коэффициент теплового расширения 6.8 (20℃~300℃) 10-6/K
7.3 (20℃~600℃)
8 (20℃~1000℃)
Прочность на изгиб >400 Мпа
Диэлектрическая проницаемость (1МГц) 9,8  
Диэлектрические потери (1МГц) 0,0003 1MГц
Напряжение пробоя 15 (1 мм. толщина керамики) кВ/мм
20 (0.63 мм. толщина керамики)
28 (0.25 мм. толщина керамики)
Электрическое сопротивление (25℃) >1*1013 Ω·см
Медь Химический состав 99,99 %
Содержание 02 OFHC  
Твердость 90~110 Hv
Электрическая проводимость 58,6 м См/м

 

Геометрические свойства
Толщина керамики 0.25 мм,0.32 мм,0.38 мм,0.50 мм,0.63 мм,0.76 мм,1.0 мм
Размеры, выходящие за пределы допусков Разделение пластин производится посредством лазерного скрайбирования 0.20 мм/-0.05 мм
±2% для заготовки 5,5×7,5
Толщина меди 0.10 мм,0.20 мм,0.25 мм,0.30 мм,0.40 мм

 

 

Геометрические свойства

Комбинации толщины имеющихся материалов Толщина керамики, мм толщина меди
0.20 0.25 0.30 0.40
0.25 R R * *
0.32 R R * *
0.38 R R R R
0.50 R R R R
0.63 R R R R
0.76 R R R R
1.0 R R R R
           
  R =рекомендуется

 

 

Геометрические свойства
Структура проводника Толщина меди, мм Пространство между проводником, мм Ширина проводника, мм
0.10 0.20 0.30
0.20 0.40 0.40
0.25 0.48 0.50
  0.30 0.50 0.60
0.40 0.60 0.70
Участок без металлизации Min.A=0.30±0.15 мм
Минимальное смещение медного покрытия M≤0.20 мм                      

 

Геометрические свойства
Остаточные участки после травления медного покрытия ≤1/2 Cu толщины                                                         
Допуски травления A=0.20±0.15 мм 0.20 мм≥Cu толщины
A=0.20±0.15 мм 0.20 мм<Cu толщины                          
Сколы на краях керамики Длина: max 1× толщина керамики
Ширина / глубина: max 1/2× толщина керамики        
Допуск толщины подложки ±7%

 

Свойства поверхности
Шероховатость медной поверхности Rz≤ 16μm , Ra≤ 2μm
Дополнительное покрытие медной поверхности (по согласованию) Ni-покрытие:2~10 μm
Au-покрытие:0.01~0.20 μm
Расстояние между участками металлизации Ширина мин. = 0,2-0,6 мм                                     

 

Характеристики DBC-подложки
Усилие отрыва >4.0 N/мм
Рабочая температура -55℃~+850℃
Температурное циклирование 60 циклов Условия температурного циклирования: -55 ℃ ~ +150 ℃
(0.30мм Cu/0.38мм керамика/0.30мм Cu) Один цикл составляет 15 минут (время перехода <10 сек)
Искривление ≤0.3%
Паяемость >95%