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Direct copper bonded (DCB) Substrate bestehen aus einem keramischen Isolator, Al2O3 (Aluminiumoxid) oder AlN (Aluminiumnitrid), auf dem in einem Hochtemperaturschmelz- und Diffusionsprozess reines Kupfer aufgebracht und haftfest mit der Keramik verbunden wird.
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Besonders die hohe Wärmeleitfähigkeit von Al2O3 (24 W/mK) und AlN (130 bis 180 W/mK) sowie die hohe Wärmekapazität und Wärmespreizung der dicken Kupferbeschichtung (200-600 µm) machen DCB-Substrate in der Leistungselektronik unersetzlich.
Die mechanische Stressbelastung der im allgemeinen ungehäust aufgebrachten Siliziumchips ist gering, da der Wärmeausdehnungskoeffizient mit 7,1 ppm/K bei Al2O3 und 4,1 ppm/K bei AlN dem des Siliziums (4 ppm/K) weit mehr angepasst ist, als jener von Substraten auf Metall- oder Kunststoffbasis.
Die Verwendung von hochreinem Kupfer macht die Stromtragfähigkeit gegenüber Alternativtechnologien unübertroffen. Ähnlich wie bei Leiterplatten können Layouts kundenspezifisch realisiert werden.
Die Oberflächen können chemisch mit Nickel und Nickel/Gold veredelt sowie mit Lötstopplack versehen werden.
Mehrlagen-DCB für hermetisch dichte Gehäuse werden mit Durchkontaktierungen realisiert und aufgrund ihres geringen Gewichtes und ihrer Zuverlässigkeit zunehmend in Aerospace-Anwendungen eingesetzt.
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Hohe Wärmeableitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit |
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Hohe Isolationsspannung |
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Hohe Wärmespreizung |
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Angepasster Ausdehnungskoeffizient ermöglicht Chip on Board |
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