النحاس المستعبد المباشر (DBC) عبارة عن تقنية تعدين سطح السيراميك. فهو يربط السيراميك مباشرة (Al₂O₃، BeO، AlN، إلخ) بركيزة نحاسية. يستخدم DBC على نطاق واسع في تعدين سيراميك الأكسيد، وخاصة ركائز أكسيد الألومنيوم، في وحدات الطاقة الإلكترونية، وتبريد أشباه الموصلات، وتغليف أجهزة LED. والغرض الرئيسي منه هو تحسين تبديد الحرارة من رقائق الدوائر المتكاملة.
المبادئ الفنية
يتم وضع صفائح النحاس على ركائز Al₂O₃ ويتم تسخينها في جو يحتوي على الأكسجين إلى درجة حرارة 1066–1083 درجة. تقوم هذه العملية بربط النحاس مباشرة بـ Al₂O₃. يتم وصف الآلية عمومًا على النحو التالي: أثناء الحرق، يمكّن مستوى الأكسجين المتحكم فيه النحاس من الارتباط مع Al₂O₃ تحت نقطة انصهار النحاس (1083 درجة).
في حدود 1066-1083 درجة، يشكل النحاس والأكسجين Cu-O سهل الانصهار. يبلل سهل الانصهار الأسطح الملامسة لرقائق النحاس وAl₂O₃ ويتفاعل مع Al₂O₃ لتكوين أكاسيد مركبة مثل Cu(AlO₂)، ويعمل بمثابة لحام لربط المادتين بقوة.
بالنسبة للسيراميك الذي لا يحتوي على -أكسيد مثل AlN، فإن Cu-O سهل الانصهار يبلل بشكل سيئ. يجب أولاً تشكيل طبقة انتقالية رفيعة Al₂O₃ على سطح AlN، ثم ربطها بالنحاس عبر طبقة Al₂O₃، لإنتاج Al₂O₃-DBC أو AlN-DBC. تظهر عملية التحضير في الشكل. يمكن بعد ذلك حفر ركائز DBC الناتجة للحصول على الأنماط المطلوبة.
في السنوات الأخيرة، تطورت تكنولوجيا DBC بسرعة. لقد حسنت ركائز DBC الآن القوة الميكانيكية بشكل كبير وتوفر-مادة فعالة من حيث التكلفة لتجميعات أشباه موصلات الطاقة المتعددة-الشرائح.
أصبحت المعالجة بالليزر لركائز DBC هي الطريقة السائدة. يقدم YCLASER اختبارًا مجانيًا للعينات وخدمات معالجة العقود الصغيرة-للعملاء العالميين.
