Aanpak van de uitdagingen op het gebied van hoge energie-dichtheid en thermische storingen Silicon Nitride Keramische substraten zorgen voor stabiele verpakkingen voor de volgende generatie halfgeleiders

Als de derde generatie halfgeleiders zoals SiC, GaN, en IGBT modules blijven evolueren naar een hogere vermogen dichtheid en schakelen frequentie,klanten worden steeds meer geconfronteerd met thermische storingen en de betrouwbaarheid van apparatenOnder hoge temperatuur en hoge stroom hebben conventionele aluminium- of aluminiumnitride-substraten vaak een lage thermische geleidbaarheid en een slechte mechanische sterkte.tot oververhitting leidt, lasvermoeidheid of ontlasten.

Het keramische substraat van siliciumnitride (Si3N4) met een hoge thermische geleidbaarheid biedt een baanbrekende oplossing.Gemaakt van hoogzuiver Si3N4-poeder door middel van precisievorming en sintering boven 2000°C, biedt een warmtegeleidbaarheid > 80 W/(m·K), een uitstekende isolatie, een laag dielectrisch verlies en een superieure buigsterkte.

In tegenstelling tot conventionele materialen komt de thermische uitbreidingscoëfficiënt van siliciumnitride nauw overeen met die van siliciumchips, waardoor thermische spanning wordt verminderd en delaminatie wordt voorkomen.De hoge breuksterkte en thermische schokbestendigheid zorgen voor betrouwbaarheid bij snelle verwarmingscycli en frequente start-stop-operaties, waardoor de levensduur van de module aanzienlijk wordt verlengd.

Siliciumnitride-keramische substraten worden nu op grote schaal toegepast in EV-motor aandrijvingsmodules, spoorweg tractie-omvormers, hogesnelheidstreinbesturingssystemen en sneloplaadende energie-eenheden.Uit feedback van klanten blijkt dat de verbindingstemperatuur tot 15% lager is en dat de thermische cyclusduur drie keer beter is dan bij traditionele substraten.

Met hun hoge thermische geleidbaarheid, mechanische betrouwbaarheid en elektrische isolatie,siliciumnitride keramische substraten zijn het voorkeurmateriaal geworden voor de volgende generatie verpakkingen en thermisch beheer van krachtelektronica, waarbij veiligere, duurzamere en efficiëntere halfgeleidersystemen worden ondersteund.