Substrat Keramik Silikon Nitrida

Keramik silikon nitridaSubstrat adalah substrat keramik berkinerja tinggi yang terbuat dari silikon nitrida (si₃n₄) sebagai bahan inti. Komponen utamanya adalah elemen silikon (SI) dan nitrogen (N), yang secara kimia terikat untuk membentuk Si₃n₄. Selama proses pembuatan, sejumlah kecil alat bantu sintering, seperti aluminium oksida (al₂o₃) atau yttrium oksida (y₂o₃), biasanya ditambahkan untuk membantu bahan membentuk mikrostruktur yang padat dan seragam pada suhu tinggi.

Struktur kristal internal dari substrat keramik silikon nitrida terutama fase β, dengan butiran yang saling terkait membentuk jaringan sarang lebah yang stabil. Pengaturan unik ini memberikan kekuatan mekanik yang tinggi dan ketahanan guncangan termal yang sangat baik terhadap material. Struktur padat, dicapai melalui sintering suhu tinggi, menghasilkan konduktivitas termal yang sangat baik, kekuatan, ketahanan panas, dan ketahanan korosi. Ini banyak digunakan dalam elektronik, peralatan listrik, dan kedirgantaraan, biasanya berfungsi sebagai platform disipasi panas atau komponen pendukung isolasi untuk komponen elektronik.

Silikon nitridadipercaya sebagai substrat keramik karena memenuhi permintaan yang tumbuh untuk kontrol termal dan keandalan struktural dalam perangkat elektronik daya yang ringkas. Dengan meningkatnya kepadatan perangkat, substrat tradisional berjuang untuk mengatasi tegangan termal dan beban mekanis.

Substrat silikon nitrida mempertahankan stabilitas mekanis bahkan di bawah siklus termal yang cepat. Ini membuat mereka ideal untuk IGBT, modul daya, dan sirkuit inverter otomotif, di mana disipasi daya tinggi dan kegagalan tidak dapat diterima.

Ini juga disukai dalam aplikasi RF, di mana substrat harus mendukung sirkuit garis halus dan mempertahankan konstanta dielektrik yang stabil-keseimbangan sifat listrik dan termal yang sulit ditemukan dalam bahan tradisional.

Properti Substrat Silikon Nitride

1. Konduktivitas Termal

Dengan konduktivitas termal sekitar 80-90 W/(M · K), substrat silikon nitrida mengungguli keramik alumina dalam disipasi panas. Misalnya, dalam modul daya kendaraan listrik, substrat silikon nitrida dapat mengurangi suhu chip lebih dari 30%, sehingga meningkatkan efisiensi dan keandalan.

2. Kekuatan mekanik

Kekuatan lentur tiga poinnya dapat melebihi 800 MPa, sekitar tiga kali lipat dari keramik alumina. Tes telah menunjukkan bahwa substrat setebal 0,32 mm dapat menahan tekanan 400 N tanpa retak.

3. Stabilitas termal

Kisaran operasinya yang stabil adalah -50 ° C hingga 800 ° C, dan koefisien ekspansi termal serendah 3,2 × 10⁻⁶/° C, membuatnya cocok dengan bahan semikonduktor. Misalnya, dalam inverter traksi kereta berkecepatan tinggi, beralih ke substrat silikon nitrida mengurangi tingkat kegagalan karena perubahan suhu yang cepat sebesar 67%.

4. Kinerja isolasi

Pada suhu kamar, resistivitas volumenya lebih besar dari 10¹⁴ Ω · cm, dan kekuatan kerusakan dielektriknya adalah 20 kV/mm, sepenuhnya memenuhi persyaratan isolasi modul IGBT tegangan tinggi.

Semicorex menawarkan berkualitas tinggiProduk Keramik Silikon Nitridadi semikonduktor. Jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan detail tambahan, jangan ragu untuk menghubungi kami.

Hubungi Telepon # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com