Le Direct Bonded Copper (DBC) est une technologie de métallisation de surfaces céramiques. Il lie directement les céramiques (Al₂O₃, BeO, AlN…) sur un substrat en cuivre. Le DBC est largement utilisé pour métalliser les céramiques d'oxyde, en particulier les substrats en oxyde d'aluminium, dans les modules électroniques de puissance, le refroidissement des semi-conducteurs et l'emballage des dispositifs LED. Son objectif principal est d’améliorer la dissipation thermique des puces de circuits intégrés.
Principes techniques
Des feuilles de cuivre sont placées sur des substrats Al₂O₃ et chauffées dans une atmosphère contenant de l'oxygène-à 1 066–1 083 degrés. Ce processus lie directement le cuivre à l'Al₂O₃. Le mécanisme est généralement décrit comme suit : pendant la cuisson, un niveau d'oxygène contrôlé permet au cuivre de se lier à Al₂O₃ en dessous du point de fusion du cuivre (1 083 degrés).
Entre 1 066 et 1 083 degrés, le cuivre et l’oxygène forment un eutectique Cu-O. L'eutectique mouille les surfaces en contact de la feuille de cuivre et d'Al₂O₃ et réagit avec Al₂O₃ pour former des oxydes composites comme Cu(AlO₂), agissant comme une soudure pour lier fermement les deux matériaux.
Pour les céramiques non-oxydes telles que l'AlN, l'eutectique Cu-O mouille mal. Une fine couche de transition Al₂O₃ doit d'abord être formée sur la surface d'AlN, puis liée au cuivre via la couche d'Al₂O₃, produisant Al₂O₃-DBC ou AlN-DBC. Le processus de préparation est illustré sur la figure. Les substrats DBC résultants peuvent ensuite être gravés pour obtenir les motifs souhaités.
Ces dernières années, la technologie DBC s’est développée rapidement. Les substrats DBC ont désormais une résistance mécanique considérablement améliorée et constituent un matériau -rentable pour les assemblages de semi-conducteurs de puissance multi-puces.
Le traitement laser des substrats DBC est devenu la méthode courante. YCLASER propose des tests d'échantillons gratuits et des services de traitement de contrats en petits lots-pour les clients internationaux.
