Substrát s kremíkovou nitridom

KremíkaSubstrát je vysokovýkonný keramický substrát vyrobený z nitridu kremíka (Si₃n₄) ako základného materiálu. Jeho hlavnými zložkami sú prvky kremíka (SI) a dusíka (N), ktoré sú chemicky viazané na vytvorenie Si₃n₄. Počas výrobného procesu sa zvyčajne pridáva malé množstvo spekaných pomôcok, ako je oxid hlinitý (al₂o₃) alebo oxid ytrium (y₂o₃), ktorý pomáha materiálu tvoriť hustú a rovnomernú mikroštruktúru pri vysokých teplotách.

Vnútorná kryštálová štruktúra kremíkových keramických substrátov kremíka je primárne p-fáza, pričom zrná, ktoré tvoria stabilnú sieť voštových plástov. Toto jedinečné usporiadanie prepožičiava vysokú mechanickú pevnosť a vynikajúci odolnosť proti tepelnému nárazu voči materiálu. Hustá štruktúra, dosiahnutá vysokoteplotným spekaním, vedie k vynikajúcej tepelnej vodivosti, pevnosti, tepelnom odporu a odolnosti proti korózii. Všeobecne sa používa v elektronike, energetickom zariadení a leteckom priestranstve, zvyčajne slúži ako platforma rozptylu tepla alebo izolačná podporná komponent pre elektronické komponenty.

Kremíkje dôveryhodný ako keramický substrát, pretože spĺňa rastúce požiadavky na tepelnú kontrolu a štrukturálnu spoľahlivosť v kompaktných vysoko výkonných elektronických zariadeniach. Keď sa zvyšuje hustota zariadenia, tradičné substráty sa snažia zvládnuť tepelné napätie a mechanické zaťaženie.

Substráty nitridu kremíka udržiavajú mechanickú stabilitu aj pri rýchlom tepelnom cykle. Vďaka tomu sú ideálne pre IGBT, výkonové moduly a obvody automobilového meniča, kde je rozptyl energie vysoký a zlyhanie je neprijateľné.

Uprednostňuje sa tiež v RF aplikáciách, kde substráty musia podporovať obvody jemnej línie a udržiavať stabilnú dielektrickú konštantu-rovnováhu elektrických a tepelných vlastností, ktoré je ťažké nájsť v tradičných materiáloch.

Vlastnosti substrátu nitridu kremíka

1. Tepelná vodivosť

S tepelnou vodivosťou približne 80 - 90 W/(m · k), substráty nitridu kremíka prekonávajú keramiku hlinitého pri rozptyle tepla. Napríklad v moduloch elektrického vozidla môžu substráty nitridu kremíka znížiť teploty čipu o viac ako 30%, čím sa zlepší účinnosť a spoľahlivosť.

2. Mechanická pevnosť

Jeho trojbodová ohybová sila môže prekročiť 800 MPa, približne trikrát keramiky hlinitého. Testy ukázali, že substrát s hrúbkou 0,32 mm môže odolávať tlaku 400 N bez praskania.

3. Tepelná stabilita

Jeho stabilný prevádzkový rozsah je -50 ° C až 800 ° C a jeho koeficient tepelnej expanzie je nízky ako 3,2 × 10⁻⁶/° C, vďaka čomu je dobre zladený s polovodičovými materiálmi. Napríklad vo vysokorýchlostnom meniči trakcie vlaku, ktorý sa prepínal na substrát nitridu kremíka znížil rýchlosť zlyhania v dôsledku rýchlych zmien teploty o 67%.

4. Izolácia

Pri teplote miestnosti je jeho objemový odpor väčší ako 10⁴ Ω · cm a jej dielektrická poruchová sila je 20 kV/mm, čo je plne spĺňať požiadavky na izoláciu vysokorýchlostných IGBT modulov.

Semicorex ponúka vysokokvalitnúKeramické výrobky z nitridu kremíkav polovodiče. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte a kontaktujte nás.

Kontakt Telefón # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com