半導(dǎo)體精密制冷片為什么要選擇DPC陶瓷基板

半導(dǎo)體制冷片是電子器件中重要的輔助元件，用于控制器件的溫度，從而保證器件的穩(wěn)定性和可靠性。在半導(dǎo)體制冷片的制造過(guò)程中，半導(dǎo)體制冷片的基板材料選擇是非常關(guān)鍵的，因?yàn)榛宀牧系男阅軙?huì)直接影響到制冷片的性能。

同時(shí)作為精密制冷片新型技術(shù)，對(duì)陶瓷基板的要求也高于普通基板。

1.外觀要求：嚴(yán)格的銅面平整度，粗糙度要求控制在0.5um以?xún)?nèi)，銅面上不允許有凹坑、銅顆粒、氧化、任何形式的外觀劃傷等。

2.尺寸要求：完成板厚控制公差在10-20um以?xún)?nèi)，而陶瓷板材的來(lái)料公差就有±30un公差，這就意味著需要挑選公差范圍在10以?xún)?nèi)的陶瓷板材，而完成銅厚、鎳金厚的均勻性要控制在10um以?xún)?nèi)，極具有挑戰(zhàn)性。

a.目前的控制方案是提高電鍍均勻性，且需要保證銅面無(wú)顆粒;

B.或者增加拋光研磨工序，使銅面平整且板厚控制在客戶(hù)要求范圍內(nèi)。

3.線寬、線距要求：精密制冷片線寬、線距要求控制在±10-20um以?xún)?nèi)，這就需要在線路加工時(shí)曝光精度要求高，需要使用CCD或者LDI曝光機(jī)倆控制線路精度，另外在蝕刻時(shí)線寬線距需要控制在中值。

DPC(Deep Proton Conduction)陶瓷基板是目前半導(dǎo)體制冷片制造中最常用的基板材料之一。DPC陶瓷基板具有許多優(yōu)異的性能，包括高介電常數(shù)、高介電損耗、低溫度系數(shù)和高熱導(dǎo)率等，這些性能可以保證制冷片具有良好的散熱效果，并且可以在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。

熱導(dǎo)率：DPC陶瓷基板的熱導(dǎo)率是陶瓷基板中最高的，可以更快地傳導(dǎo)熱量，從而提高制冷片的散熱效果。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，采用DPC工藝制備的陶瓷基板熱導(dǎo)率可以達(dá)到20 W/mk左右，是傳統(tǒng)陶瓷基板的10倍左右。

溫度系數(shù)：DPC陶瓷基板的溫度系數(shù)非常低，能夠保證在高溫環(huán)境下仍然能夠保持較低的溫度，從而保證電子器件的穩(wěn)定性和可靠性。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，采用DPC工藝制備的陶瓷基板溫度系數(shù)可以達(dá)到-6 ppm/K左右，是傳統(tǒng)陶瓷基板的10倍左右。

介電常數(shù)：DPC陶瓷基板的介電常數(shù)非常高，可以提高制冷片的介電性能，從而更好地保護(hù)電子器件。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，采用DPC工藝制備的陶瓷基板介電常數(shù)可以達(dá)到4.5以上，是傳統(tǒng)陶瓷基板的2倍左右。

高強(qiáng)度、高硬度：DPC陶瓷基板具有高強(qiáng)度和高硬度，能夠保證制冷片在高溫和惡劣環(huán)境下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，采用DPC工藝制備的陶瓷基板強(qiáng)度可以達(dá)到100兆帕以上，是傳統(tǒng)陶瓷基板的10倍左右。

高溫、高頻和高可靠性應(yīng)用需求增加：在高溫、高頻和高可靠性的電子器件中，DPC陶瓷基板的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，需求也越來(lái)越大。隨著這些應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對(duì)DPC陶瓷基板的性能要求也將更高。隨著電子器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，DPC陶瓷基板的應(yīng)用前景也將更加廣闊。以下是DPC陶瓷基板目前的發(fā)展和未來(lái)趨勢(shì)：

新型半導(dǎo)體器件的發(fā)展：新型半導(dǎo)體器件的不斷發(fā)展，對(duì)DPC陶瓷基板的性能提出了更高的要求。例如，新型的量子計(jì)算器件、光子器件、電力電子器件等，對(duì)DPC陶瓷基板的熱導(dǎo)率、介電常數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度等性能提出了更高的要求。

更高的可靠性要求：在高可靠性的電子器件中，DPC陶瓷基板的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著這些應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對(duì)DPC陶瓷基板的耐腐蝕性、耐輻射性、耐磨損性等性能提出了更高的要求。

更小型化和輕量化：在移動(dòng)設(shè)備、電子消費(fèi)品等領(lǐng)域，DPC陶瓷基板的小型化和輕量化已成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。為了滿(mǎn)足這一需求，DPC陶瓷基板需要實(shí)現(xiàn)更高的集成度、更小的尺寸和更輕的重量。

總之，DPC陶瓷基板具有高熱導(dǎo)率、低溫度系數(shù)、高介電常數(shù)、高強(qiáng)度、高硬度等優(yōu)異的性能，這些性能使得DPC陶瓷基板在半導(dǎo)體制冷片中成為制冷片的首選基板材料。采用DPC工藝制備的DPC陶瓷基板具有更高的性能和更廣泛的應(yīng)用前景，可以滿(mǎn)足半導(dǎo)體制冷片不斷提高的性能要求，為電子器件的穩(wěn)定性和可靠性提供更加可靠的保障。

審核編輯：湯梓紅