Siliziumnitridplatten

Semikorex-Siliziumnitridplatten sind Hochleistungs-Keramik-Substrate, die die strenge Belastung durch Stromelektronik durchführen sollen, die eine lange Lebensdauer und eine hohe thermische Leistungsleistung bieten, da die Technologie kleiner und anspruchsvoller wird.SiliziumnitridSubstrate erreichen aufgrund einer einzigartigen Kombination aus mechanischer Stärke, Frakturzähigkeit und thermischer Leitfähigkeit Popularität, was sie zu einer attraktiven Substratoption bei hoher Zuverlässigkeit, leistungsstarken Leistungsmodulen macht, bei denen herkömmliche Materialien wie Aluminiumoxid (Aluminium-Nitride (ALN) (ALNN), wie z.

Hochfraktur -Zähigkeit (K₁) verleiht Siliziumnitridkeramikeigenschaften, die andere Substratmaterialien nicht haben. Diese Platten haben einen hohen Widerstand gegen Risse und Versagen, die durch thermisches Radfahren oder zyklische Belastung verursacht werden. Dies bedeutet, dass eine Siliziumnitridplatte ohne Beschädigung ein erhebliches Maß an mechanischer und thermischer Belastung auftritt, was die Systemzuverlässigkeit erhöht. Ein Ergebnis aus hoher Biegefestigkeit ist der dünnere Querschnitt von Siliziumnitridplatten; Daher können sie weniger wiegen und weniger Platz einnehmen, während sie bei der gleichen Fähigkeit durchführen. In Bezug auf die thermische Leistung wirken Siliziumnitridplatten ähnlich wie ALN mit einer schnellen Wärmeabteilung unter den extremsten Leistungsbedingungen.

Da die Leistungsanforderungen weiterhin fortschreitet, insbesondere in Bezug auf elektrische und hybride Elektrofahrzeuge (XEVS), stehen traditionelle Keramikmaterialien ihren Grenzen nahe. In Fällen, in denen die Temperatur der Chipanleitung von 150 ° C auf 200 ° C zunimmt, kann die Schaltverluste um mehr als 10 %abnehmen, was die Systemeffizienz erhöht. Dieser thermische Vorteil ist mit einer größeren Nachfrage verbunden, dass die thermische und mechanische Zuverlässigkeit von Substratmaterialien standhalten kann, und die strukturellen Eigenschaften von Siliziumnitridplatten in diesen Regionen.

Die thermische Schocktoleranz ist ein weiterer Hauptvorteil von Si₃n₄ -Platten. Die Toleranz gegenüber schnellen Temperaturänderungen bringt sil₃n₄ -Platten in eine ideale Position für thermische Stoßdämpferanwendungen, bei denen mehreren Leistungszyklus stattfindet. Hochleistungsdichtemodule, die die Geräte kontinuierlich ein- und ausschaltet, haben thermisch geschockt, um die Lebensdauer zu verlängern und die Wartungsbemühungen zu minimieren.

Der Übergang zu fortgeschrittenen Verpackungstechniken wie Lötlessemblys und moduloser Drahtbindungsmodule ist eine weitere Überlegung für anspruchsvolle Substraterwartungen. Diese Techniken betonen eine verbesserte elektrische Effizienz und mechanische Robustheit, somit jedoch erhöhte Anforderungen an die Montage und Spannungstoleranz am Substrat. Siliziumnitridplatten können diese Anforderung erfüllen.

Abgesehen von den mechanischen und thermischen Vorteilen sind Siliziumnitridsubstrate überlegene elektrische Isolatoren, die selbst bei erhöhten Temperaturen eine hohe dielektrische Festigkeit aufrechterhalten. Dies gewährleistet den sicheren und zuverlässigen Betrieb in Hochspannungsanwendungen, die für die Entwicklung der Stromversorgungselektronik in Automobil-, Industrie- und erneuerbaren Energieanwendungen von entscheidender Bedeutung sind.

Die Anwendungen von Siliziumnitridplatten stoppen nicht mit Elektrofahrzeugen, sie werden auch in Industriemotorfahrten, Windkraftwandlern, Schienen Traktion, Luft- und Raumfahrtmodulen und High-End-Unterhaltungselektronik verwendet, wo immer ein stabiles, thermisch leitendes und elektrisch isolierendes Substrat erforderlich ist.

Bei Wechselrichtern in Elektrofahrzeugen können Konstrukteure beispielsweise ihre Kühlanforderungen minimieren, was zu leichteren Gewichten und maximale Systemeffizienz führt, während bei Windturbinenkonvertern die relative thermische Stabilität und die mechanische Zuverlässigkeit von Siliziumnitride bei der Erhaltung der zuverlässigen Leistung bei den schlimmsten Umgebungsbedingungen helfen.

Siliziumnitrid ist ein großer Sprung in der modernen Substrat-Technologie über Aluminiumoxid- oder Aluminiumnitrid, das dünnere und leichtere Designs ermöglicht und eine verbesserte Zähigkeit und Zuverlässigkeit im Vergleich zur Vergangenheit bietet, sodass die Ingenieure die nächste Generation von Leistungsmodulen mit hoher Leistung mit Vertrauen entwickeln können.