Χαμηλές διηλεκτρικές απώλειες και υψηλής αντοχής κεραμικά υποστρώματα νιτρικού πυριτίου

Καθώς οι τεχνολογίες SiC (καρβίδιο του πυριτίου) και GaN (νιτρίδιο του γαλλίου) συνεχίζουν να αναδιαμορφώνουν τη βιομηχανία ηλεκτρονικών ισχύος, η ζήτηση για αξιόπιστα υλικά συσκευασίας υψηλής απόδοσης αυξάνεται. Τα κεραμικά υποστρώματα νιτριδίου του πυριτίου (Si₃N₄), που διαθέτουν χαμηλές διηλεκτρικές απώλειες, υψηλή αντοχή μόνωσης και εξαιρετική μηχανική ανθεκτικότητα, έχουν γίνει κορυφαία επιλογή για προηγμένες εφαρμογές μονάδων ισχύος.

Κατασκευασμένο από σκόνη Si₃N₄ υψηλής καθαρότητας και πυροσυσσωματωμένο πάνω από 2000°C, το κεραμικό υπόστρωμα νιτριδίου του πυριτίου επιτυγχάνει διηλεκτρική σταθερά κάτω από 8 και εφαπτομένη απωλειών (tanδ) <0.001, εξασφαλίζοντας ελάχιστη απώλεια ενέργειας σε υψηλές συχνότητες. Με αντοχή κάμψης που υπερβαίνει τα 800MPa και εξαιρετική αντοχή σε θερμικό σοκ, το υπόστρωμα διατηρεί τη δομική του ακεραιότητα ακόμη και υπό σκληρές συνθήκες θερμικής κυκλοφορίας.

Για μονάδες ημιαγωγών υψηλής ισχύος όπως IGBTs, MOSFETs και συσκευές SiC, η χαμηλή διηλεκτρική ιδιότητα εξασφαλίζει αποτελεσματική μετάδοση σήματος, ενώ η υψηλή μηχανική αντοχή ενισχύει την αξιοπιστία και την αντοχή στους κραδασμούς. Σε σύγκριση με την αλουμίνα και το νιτρίδιο του αργιλίου, τα υποστρώματα Si₃N₄ συνδυάζουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα (>80W/m·K) με ανώτερη ανθεκτικότητα θραύσης, καθιστώντας τα ιδανικά για συστήματα κίνησης EV, μονάδες ελέγχου έλξης σιδηροδρόμων και μονάδες ταχείας φόρτισης.

Σήμερα, τα κεραμικά υποστρώματα νιτριδίου του πυριτίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε νέα συστήματα ελέγχου κινητήρων ενέργειας, βιομηχανικούς μετατροπείς, μονάδες μετατροπής ισχύος και ενισχυτές σταθμών βάσης 5G, παρέχοντας σταθερή μόνωση και αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας. Με την απαράμιλλη ισορροπία θερμικής, ηλεκτρικής και μηχανικής απόδοσης, τα υποστρώματα Si₃N₄ επαναπροσδιορίζουν τα πρότυπα της συσκευασίας ημιαγωγών επόμενης γενιάς.