В настоящее время голос защиты окружающей среды и сбережений энергии растет, что делает более заинтересованные в отечественных электроэнергетических электромобилях более заинтересованными. Мощные упаковочные устройства играют решающую роль в регулировании скорости транспортных средств и конвертации AC и DC. Высокочастотный тепловой цикл выдвигает строгие требования к рассеиванию тепла электронной упаковки, а сложность и разнообразие рабочей среды требуют, чтобы упаковочный материал имел хорошее сопротивление тепловым шоку и высокую прочность для игры в поддерживающей роли. Кроме того, благодаря быстрому развитию современной технологии электроники электроники, которая в основном характеризуется высоким напряжением, высоким током и высокой частотой, эффективность рассеивания тепла модулей мощности, применяемые в этой технологии. Керамический субстратный материал в электронной упаковочной системе является ключом к эффективному рассеянию тепла, а также должен иметь высокую прочность и высокую надежность, чтобы справиться со сложностью рабочей среды. В последние годы керамические субстраты, которые были проработаны и широко используются в основном: AL2O3, BEO, SIC, SI3N4, ALN и так далее.
Свойства различных видов керамических субстратов (источник: Liao Shengjun. Подготовка и свойства керамических материалов нитрида кремния для субстрата
AL2O3 из -за его простого процесса подготовки, хорошей изоляции и высокотемпературной устойчивости в настоящее время занимает важную позицию в субстратной промышленности диссипации тепла. Тем не менее, низкая теплопроводность AL2O3 не может соответствовать требованиям развития высокомосных и высоковольтных устройств и подходит только для рабочей среды с низким требованием рассеивания тепла и из-за низкой прочности изгиба, диапазона применения керамики AL2O3. В качестве подложки рассеяния тепло также ограничен.
Хотя керамический субстрат BEO обладает высокой теплопроводностью и низкой диэлектрической постоянной, чтобы удовлетворить требования эффективного рассеяния тепла, но из-за ее токсичности он оказывает влияние на здоровье работников и не способствует крупномасштабному применению.
Керамика ALN обладает высокой теплопроводности и рассматривается как кандидатские материалы для субстратов рассеяния тепло. Тем не менее, керамика Aln обладает плохой устойчивостью к тепловому шоку, легкому деликашнке, низкой прочности и прочности, что не способствует работе в сложной среде и трудно обеспечить надежность его применения.
SIC Ceramics обладает высокой теплопроводностью, но из -за их высокой диэлектрической потерь и низкого напряжения разбивки это не способствует применению высокочастотной и высокой рабочей среды.
Нитрид кремния признан лучшим керамическим субстратным материалом с высокой теплопроводностью и высокой надежностью дома и за рубежом. Хотя теплопроводность керамического субстрата Si3n4 немного ниже, чем у Aln, его изгибающая прочность и прочность на перелом могут достичь более чем в два раза больше, чем у Aln. В то же время теплопроводность керамики SI3N4 намного выше, чем у керамики AL2O3. Кроме того, коэффициент термического расширения керамического субстрата Si3N4 близок к таковой для полупроводникового субстрата SIC-кристалла третьего поколения, что делает его более стабильным в соответствии с кристаллическим материалом SIC. Это делает SI3N4 предпочтительным материалом для подложки высокой теплопроводности для полупроводниковых устройств SIC 3 -го поколения.
