נחושת ישירה (DBC) היא טכנולוגיית מתכת משטח קרמי. הוא מקשר ישירות קרמיקה (Al₂O₃, BeO, AlN וכו') למצע נחושת. DBC נמצא בשימוש נרחב עבור מתכת קרמיקה תחמוצת, במיוחד מצעי תחמוצת אלומיניום, במודולי חשמל, קירור מוליכים למחצה ואריזת מכשירי LED. מטרתו העיקרית היא לשפר את פיזור החום משבבי מעגל משולבים.
עקרונות טכניים
יריעות נחושת מונחות על מצעי Al₂O₃ ומחוממות באווירה המכילה חמצן- ל-1066-1083 מעלות. תהליך זה קושר ישירות את הנחושת ל-Al₂O₃. המנגנון מתואר בדרך כלל כדלקמן: במהלך הירי, רמת חמצן מבוקרת מאפשרת לנחושת להיקשר עם Al₂O₃ מתחת לנקודת ההתכה של הנחושת (1083 מעלות).
בטווח של 1066-1083 מעלות, נחושת וחמצן יוצרים אוקטיקה Cu-O. האוקטיקה מרטיבת את משטחי המגע של רדיד נחושת ו-Al₂O₃ ומגיב עם Al₂O₃ ליצירת תחמוצות מרוכבות כמו Cu(AlO₂), הפועלות כהלחמה לחיבור איתן של שני החומרים.
עבור קרמיקה שאינה-תחמוצתית כגון AlN, ה-Cu-O eutectic מרטיב בצורה גרועה. תחילה יש ליצור שכבת מעבר דקה Al₂O₃ על פני השטח AlN, ולאחר מכן להיקשר לנחושת באמצעות שכבת Al₂O₃, וליצור Al₂O₃-DBC או AlN-DBC. תהליך ההכנה מוצג באיור. לאחר מכן ניתן לחרוט את מצעי ה-DBC המתקבלים כדי להשיג את התבניות הרצויות.
בשנים האחרונות, טכנולוגיית DBC התפתחה במהירות. למצעי DBC יש כעת חוזק מכני משופר מאוד ומספקים חומר חסכוני-למכלולים של מוליכים למחצה מרובי-שבבים.
עיבוד לייזר של מצעי DBC הפך לשיטת המיינסטרים. YCLASER מציעה בדיקות לדוגמה בחינם ושירותי-עיבוד חוזים קטנים עבור לקוחות גלובליים.
