СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2014

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 19 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2014 но производили керамические платы, представляющие собой металлизиро- ванные медью керамические подлож- ки для высокомощной и сверхмощной электроники. Причиной этого являет- ся отсутствие технологии, позволяю- щей изготавливать платы из высоко- теплопроводящих материалов с тре- буемыми характеристиками, которые могли бы конкурировать с зарубеж- ными аналогами. В связи с этим оте- чественные производители силовых приборов в значительной мере зависят от импорта металлизированных медью керамических подложек, что отража- ется на стоимости готового устрой- ства. Поэтому разработка и внедрение в серийное производство эффектив- ной технологии металлизации медью керамических подложек является при- оритетным и актуальным направлени- ем в развитии отечественной силовой электроники. При этом разработан- ная технология позволит произво- дить конкурентоспособные платы для высокомощных СПУ, что в свою оче- редь сделает производителей сило- вой электроники менее зависимыми от зарубежных поставок. М ЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТОЛСТЫХ СЛОЁВ МЕДИ НА КЕРАМИКЕ Особенности, которые усложня- ют процесс получения топологиче- ских рисунков электрических схем на керамических подложках, заключа- ются в том, что слои меди для высоко- мощных устройств должны быть тол- щиной 300 и более микрометров. Медь при этом не должна терять своих элек- трических и теплопроводящих свойств. К тому же наличие любых промежуточ- ных слоёв между керамикой и медью приводит к появлению дополнитель- ных тепловых сопротивлений, что ухудшает теплоотвод от транзисторов, снижает мощность и надёжность СПУ. При такой большой толщине медного слоя разность ТКЛР керамики и меди становится определяющим фактором, влияющим на прочность соединения. Снизить влияние этого фактора воз- можно за счёт различных технологи- ческих решений, которые становятся самостоятельными технологиями. Сейчас в мире существуют несколь- ко основных методов формирования медных слоёв на керамике: ● DBC (Direct Bonded Copper – прямое медное соединение); ● AMB (Active Metal Braze – пайка актив- ными металлами); ● ХГН (холодное газодинамическое напыление); ● толстоплёночная технология; ● плазменное напыление и реактивное распыление. Т ЕХНОЛОГИЯ DBC DBC-технология является наиболее популярной технологией среди произ- водителей силовых приборов, которая позволяет получать платы СПУ высоко- го качества. В основе этой технологии лежат термохимические процессы, суть которых заключается в образовании эвтектической связи между контакти- руемыми слоями меди и оксида алюми- ния. Создание эффективной эвтекти- ческой связи между этими материала- ми возможно через оксид меди (CuO), а точнее через промежуточное соедине- ние – алюмомеднуюшпинель (CuAl 2 O 4 ), которая образуется в процессе взаимо- действия оксида меди (II) и оксида алю- миния (Al 2 О 3 ) [1]: CuO + Al 2 О 3 = CuAl 2 O 4 . Реклама