Substrato ceramico di nitruro di silicio

Ceramica di nitruro di silicioIl substrato è un substrato ceramico ad alte prestazioni realizzato in silicio nitruro (Si₃n₄) come materiale centrale. I suoi componenti principali sono elementi di silicio (SI) e azoto (N), che sono chimicamente legati per formare Si₃n₄. Durante il processo di produzione, una piccola quantità di aiuti di sinterizzazione, come l'ossido di alluminio (al₂o₃) o l'ossido di ittrio (Y₂O₃), vengono generalmente aggiunte per aiutare il materiale a formare una microstruttura densa e uniforme ad alte temperature.

La struttura cristallina interna dei substrati ceramici di nitruro di silicio è principalmente β-fase, con cereali ad interblocco che formano una rete a nido d'ape stabile. Questa disposizione unica impartisce un'elevata resistenza meccanica e un'eccellente resistenza alle shock termiche al materiale. La struttura densa, raggiunta attraverso la sinterizzazione ad alta temperatura, provoca un'eccellente conduttività termica, resistenza, resistenza al calore e resistenza alla corrosione. È ampiamente utilizzato in elettronica, apparecchiature di alimentazione e aerospaziale, in genere funge da piattaforma di dissipazione del calore o componente di supporto isolante per i componenti elettronici.

Nitruro di silicioè affidabile come substrato ceramico perché soddisfa le crescenti richieste di controllo termico e affidabilità strutturale nei dispositivi elettronici compatti ad alta potenza. All'aumentare della densità del dispositivo, i substrati tradizionali lottano per far fronte a sollecitazioni termiche e carichi meccanici.

I substrati di nitruro di silicio mantengono la stabilità meccanica anche in un rapido ciclo termico. Ciò li rende ideali per IGBT, moduli di potenza e circuiti di inverter automobilistici, in cui la dissipazione di potenza è elevata e il fallimento è inaccettabile.

È anche favorito nelle applicazioni RF, in cui i substrati devono supportare i circuiti a linea fine e mantenere una costante dielettrica stabile: un equilibrio di proprietà elettriche e termiche difficile da trovare nei materiali tradizionali.

Proprietà del substrato di nitruro di silicio

1. Conducibilità termica

Con una conduttività termica di circa 80-90 W/(M · K), i substrati di nitruro di silicio superano la ceramica di allumina nella dissipazione del calore. Ad esempio, nei moduli di potenza dei veicoli elettrici, i substrati di nitruro di silicio possono ridurre le temperature dei chip di oltre il 30%, migliorando così l'efficienza e l'affidabilità.

2. Resistenza meccanica

La sua resistenza alla flessione a tre punti può superare gli 800 MPa, circa tre volte quello della ceramica di allumina. I test hanno dimostrato che un substrato di spessore 0,32 mm può resistere a una pressione di 400 N senza rottura.

3. Stabilità termica

Il suo intervallo di funzionamento stabile è da -50 ° C a 800 ° C e il suo coefficiente di espansione termica è inferiore a 3,2 × 10⁻⁶/° C, rendendolo ben abbinato a materiali a semiconduttore. Ad esempio, in un inverter di trazione del treno ad alta velocità, il passaggio a un substrato di nitruro di silicio ha ridotto il tasso di fallimento a causa di rapide variazioni di temperatura del 67%.

4. Prestazioni di isolamento

A temperatura ambiente, la sua resistività del volume è maggiore di 10¹⁴ ω · cm e la sua resistenza alla rottura dielettrica è di 20 kV/mm, soddisfacendo completamente i requisiti di isolamento dei moduli IGBT ad alta tensione.

Semicorex offre di alta qualitàProdotti in ceramica a nitruro di silicioin semiconduttore. Se hai qualche richiesta o hai bisogno di ulteriori dettagli, non esitare a contattarci.

Contatta il telefono # +86-13567891907

Email: sales@semorex.com