Кремниевые нитридные пластины

Получики кремниевых нитридных пластин представляют собой высокопроизводительные керамические субстраты, предназначенные для выполнения строгого бремени электроники, которые предлагают длительный срок службы и высокие тепловые характеристики, поскольку технология становится меньше и более требовательной.Силиконовый нитридСубстраты достигают популярности из-за уникальной комбинации механической прочности, прочности переломов и теплопроводности, что делает их привлекательным вариантом субстрата в высокопроизводительных модулях мощности, где обычные материалы, такие как Alumina (Al₂o₃) или нитрид алюминия (Aln), больше не могут соответствовать требованиям.

Высокая вязкость переломов (K₁) дает нитридные кремниевые свойства, которых не имеют других субстратных материалов. Эти пластины обладают высокой устойчивостью к растрескиванию и повреждению разрушения, вызванным термическим циклическим или циклическим нагрузкой. Это означает, что нитридная пластина кремния будет иметь значительный уровень механического и теплового напряжения без повреждений, что повышает надежность системы. Результатом высокой прочности изгиба является более тонкое поперечное сечение кремниевых нитридных пластин; Следовательно, они могут весить меньше и занимать меньше места при выполнении той же возможности. С точки зрения тепловых характеристик, кремниевые нитридные пластины действуют аналогично Aln с быстрой рассеянием тепла в самых экстремальных условиях производительности.

Поскольку требования производительности продолжают прогрессировать, особенно в отношении электрических и гибридных электромобилей (XEV), традиционные керамические материалы приближаются к их ограничениям. В тех случаях, когда температура соединения чипа увеличивается с 150 ° C до 200 ° C, потери переключения могут уменьшаться более чем на 10 %, что повышает эффективность системы. Это тепловое преимущество обеспечивает большую потребность в том, что тепловая и механическая надежность субстратных материалов может противостоять, и структурные свойства нитридных пластин кремния преуспевают в этих регионах.

Термический ударный толерантность является еще одним важным преимуществом пластин Si₃n₄. Допустимость к быстрым изменениям температуры ставит пластины Si₃n₄ в идеальное положение для применения теплового шока, где происходит многочисленное велосипедное велосипед. Модули с высокой плотностью плотности постоянно включают и выключаются, нагруженные термически амортизированными, чтобы продлить срок службы и минимизировать усилия по техническому обслуживанию.

Переход к передовым методам упаковки, такими как сборочные сборы и модули без припов, является еще одним соображением для требовательных ожиданий субстрата. Эти методы подчеркивают повышение электрической эффективности и механической устойчивости, но, таким образом, повышают потребности температуры сборки и устойчивости к напряжению на субстрате. Кремниевые нитридные пластины могут удовлетворить это требование.

Помимо механических и тепловых преимуществ, субстраты нитридов кремния являются превосходными электрическими изоляторами, поддерживая высокую диэлектрическую прочность даже при повышенных температурах. Это обеспечивает безопасную и надежную работу в высоковольтных приложениях, критически важных для разработки электроники в области автомобильной, промышленной и возобновляемой энергии.

Применение нитридных пластин кремния не останавливается с помощью электромобилей, они также используются в промышленных моторных дисках, преобразователях ветра, рельсовой тяге, модулях аэрокосмической энергии и высококачественной потребительской электронике, где требуется стабильный, теплопроводящий и электрически изоляционный субстрат.

Например, при инверторах электромобилей высокая температура соединения означает, что проектирование может минимизировать свои требования к охлаждению, что приводит к более легким весам и максимальной эффективности системы, в то время как в преобразователях ветряных турбин относительная термическая стабильность и механическая достоверность нитрида кремния помогают поддерживать надежные характеристики в худшем в экологических условиях.

Нитрид кремния является основным скачком в современной технологии субстрата по сравнению с глинозем или алюминиевым нитридом, позволяющим более тонким и более легким конструкциям и предлагая улучшенную прочность и надежность по сравнению с прошлым, что позволяет инженерам с уверенностью развивать следующее поколение модулей высокой производительности с уверенностью.