Подложки DPC Direct Plated Copper


Direct Plated Copper (DPC) – является одной из наиболее перспективных технологий для формирования топологии в медных пленках различной толщины.

 

Благодаря отличной разрешающей способности, DPC технология позволяет достигать высокой плотности упаковки топологии. Разрешение топологии определяется необходимой толщиной медной металлизации. Соотношение ширины и толщины проводника – 3:1. При толщине металлизации 20 мкм, минимальная ширина проводника составляется 60 мкм.

 

Также одной из отличительных особенностей этого метода является возможность формирования вертикальной боковой стенкой проводника, что крайне затруднено при толстопленочной технологии.

 

 

Технология состоит из следующих этапов:

 

 

 

1. Формирование на керамической подложке тонкой сплошной пленки проводящего материала. При этом в подложке могут иметься отверстия;

2. Нанесение фоторезиста на сформированный проводящий слой;

3. Экспонирование и проявление фоторезиста;

4. Гальваническое наращивание медной металлизации необходимой толщины;

5. Нанесение финишного покрытия Ni-Au;

6. Удаление фоторезиста с поверхности платы;

7. Химическое травление проводящего слоя, оставшегося на керамике после снятия фоторезиста.

 

 

Другие технологии:

 

 

Характеристики

В отличии от толстых медных проводящих пленок, пленки, сформированные DPC методом, не имеют в своей структуре стеклофазы, за счет чего обладают более высокой электро- и теплопроводностью. Это делает их очень перспективными для применения в силовой электронике. 

 

Пленки, сформированные с помощью DPC технологии, обладают крайне высокой чистотой материала, низкой шероховатостью поверхности и отличными показателями адгезии.

 

 

Сравнение топологии, изготовленной по DPC технологии  и толстопленочной технологии 

 

Наименование

Толстопленочная технология

DPC технология

Точность изготовления топологии

± 10%

± 1%

Адгезия

низкая

высокая

Шероховатость, мкм

от 1 до 3

≤ 0,3

Изображение топологии

                

Среди классических тонкопленочных и толстопленочных методов, DPC технология является наиболее дешевой и производительной, обладая при этом лучшими физико-механическими показателями.

 

 

Сравнение технологий по 5-ти бальной шкале (5 – лучший показатель, 1 – худший показатель)

 

Параметр

DPC технология

Тонкопленочная технология

Толстопленочная технология

Электропроводность

5

3

4

Теплопроводность

5

3

4

Стабильность параметров

5

5

3

Разрешающая способность

4..5

(определяется толщиной медного слоя)

5

2

Стоимость

5

2

2

 

В качестве подложек используется керамика AlN и Al2O3. Толщина медного проводящего слоя определяется заказчиком.

 

Материал керамики

Материал металлизации / толщина, мкм

Проводящий материал переходных отверстий

Допуск на ширину проводника, мкм

Медь (Cu)

Никель (Ni)

Золото (Au)

Al2O3

От 1 до 100

От 3 до 5

От 0,075 до 1

Серебро, медь, серебро/медь

50

AlN

 

Не менее важной характеристикой, определяющей долговечность продукции, является стойкость металлизированной платы к температурному воздействию. Тестирование на термоциклирование проводилось согласно MIL-STD-202.107G. Данный метод предназначен для определения устойчивости керамической подложки с металлизацией к циклическому изменению температуры.

 

Условия проведения теста:
     •    -400C (30 мин)~1250 оС (30 мин), 500 циклов;
     •    метод измерения адгезии: разрывная машина;
     •    условия: адгезия ≥ 3 кг.

 

 

Результаты теста

 

Значение, кг

Результат

Значение, кг

Результат

1

3,84

+

6

3,94

+

2

3,92

+

7

4,11

+

3

4,02

+

8

3,51

+

4

3,76

+

9

3,87

+

5

3,58

+

10

4,01

+

Среднее значение адгезии, кг: 3,86 ± 0,18

Область применения

В силу своих уникальных особенностей платы, произведенные DPC технологией, имеют широкий спектр применения:
   - солнечные коллекторы;
   - силовая электроника: силовые интегральные схемы;
   - термоэлектрические охладители и генераторы;
   - микроволновые приборы;
   - СВЧ приборы; 
   - LED светодиоды.

 

 

Примеры металлизации: