Kremíkové nitridové platne

Semicorex kremíkové nitridové platne sú vysoko výkonné keramické substráty navrhnuté tak, aby vykonávali dôsledné zaťaženie elektroniky, ktoré ponúkajú dlhú životnosť a vysoký výkon tepelného výkonu, pretože sa technológia stáva menšou a náročnejšou.KremíkSubstráty dosahujú popularitu v dôsledku jedinečnej kombinácie mechanickej sily, húževnatosti zlomenín a tepelnej vodivosti, čo z nich robí atraktívnu možnosť substrátu pri vysokej spoľahlivosti, vysokovýkonných energetických moduloch, kde konvenčné materiály, ako je napríklad hliník (al₂o₃) alebo hlinitý nitrid (ALN), už dokážu spĺňať očakávania požiadavky.

Húževnatosť s vysokou zlomeninou (K₁) poskytuje keramické keramiky nitridu kremíka, ktoré iné materiály substrátu nemajú. Tieto platne majú vysokú odolnosť proti praskaniu a poškodeniu zlyhania spôsobeného tepelnou cyklovaním alebo cyklickou záťažou. To znamená, že doska nitridu kremíka sa bez poškodenia prispôsobí významnej úrovni mechanického a tepelného napätia, čo zvyšuje spoľahlivosť systému. Výsledkom vysokej pevnosti v ohybe je tenší prierez dosiek nitridov kremíka; Preto môžu vážiť menej a zaberať menej miesta pri výkone rovnakej schopnosti. Pokiaľ ide o tepelnú výkonnosť, platne nitridové kremík pôsobia podobne ako ALN s rýchlym rozptylom tepla v najextrémnejších podmienkach výkonnosti.

Keďže požiadavky na výkon neustále napredujú, najmä pokiaľ ide o elektrické a hybridné elektrické vozidlá (XEV), tradičné keramické materiály sa blížia k svojim obmedzeniam. V prípadoch, keď sa teplota spojenia ChIP zvyšuje z 150 ° C na 200 ° C, môže straty prepínania znížiť o viac ako 10 %, čo zvyšuje účinnosť systému. Táto tepelná výhoda prichádza s väčšou požiadavkou, aby tepelná a mechanická spoľahlivosť materiálov substrátov vydržala, a štrukturálne vlastnosti platní nitridov kremíka v týchto oblastiach vynikajú.

Tolerancia tepelného šoku je ďalšou hlavnou výhodou dosiek Si₃n₄. Tolerancia voči rýchlym zmenám teploty kladie si₃n₄ platne v ideálnej polohe pre aplikácie tepelného šoku, kde dochádza k viacerým výkonovým cyklom. Moduly s vysokou výkonnou hustotou nepretržite zapínajú a vypínajú zariadenia, ktoré sú tepelne načítané, aby sa predĺžili životnosti a minimalizovalo úsilie údržby.

Ďalším faktorom pre náročné očakávania substrátu je prechod k pokročilým technikám balenia, ako sú zostavy bez spájkovania a moduly bez väzieb. Tieto techniky zdôrazňujú zlepšenú elektrickú účinnosť a mechanickú robustnosť, ale teda zvýšené požiadavky na teplotu montáže a toleranciu stresu na substráte. Túto požiadavku môžu splniť kremíkové nitridové platne.

Okrem mechanických a tepelných prínosov sú substráty nitridu kremíka vynikajúce elektrické izolátory, ktoré udržiavajú vysokú dielektrickú pevnosť aj pri zvýšených teplotách. To zaisťuje bezpečnú a spoľahlivú prevádzku v aplikáciách s vysokým napätím, ktoré sú kritické pre rozvoj elektroniky v oblasti automobilových, priemyselných a obnoviteľných energetických aplikácií.

Aplikácie dosiek nitridových kremíkových nitridov sa nezastavujú s elektrickými vozidlami, používajú sa tiež v priemyselných motorových jednotkách, konvertoroch veternej energie, železničnej trakcii, leteckých energetických modulov a špičkovej spotrebnej elektronike, kdekoľvek je potrebný stabilný, tepelne vodivý a elektricky izolačný substrát.

Napríklad v invertoroch elektrických vozidiel môžu dizajnéri minimalizovať svoje požiadavky na chladenie, čo vedie k ľahším hmotnosti a maximálnej účinnosti systému, zatiaľ čo v prevodníkoch veterných turbín, relatívna tepelná stabilita a mechanická spoľahlivosť nitridu kremíka pomáha udržiavať spoľahlivý výkon v najhorších podmienkach prostredia.

Silikónový nitrid je hlavným skokom v modernej technológii substrátu nad hlinitou alebo hliníkovým nitridom, ktorý umožňuje tenšie a ľahšie vzory a ponúka zlepšenú húževnatosť a spoľahlivosť v porovnaní s minulosťou, čo inžinierov umožňuje rozvíjať ďalšiu generáciu vysoko výkonných výkonových modulov s istotou.