Tans het die groeiende geraas vir omgewingsbeskerming en energiebesparing huishoudelike nuwe energie elektriese voertuie in die kollig gebring. Hoëkragpakkettoestelle speel 'n deurslaggewende rol in die regulering van die spoed van die voertuig en die stoor van omskakeling van AC en DC. Die hoëfrekwensie termiese fietsry het streng vereistes vir die hitte-afvoer van elektroniese verpakking gestel, terwyl die kompleksiteit en diversiteit van die werksomgewing vereis dat verpakkingsmateriaal goeie termiese skokweerstand en hoë sterkte het om 'n ondersteunende rol te speel. Daarbenewens, met die vinnige ontwikkeling van moderne kragelektronika tegnologie, wat gekenmerk word deur hoë spanning, hoë stroom, en hoë frekwensie, het die hitte-afvoer doeltreffendheid van krag modules toegepas op hierdie tegnologie meer krities geword. Die keramieksubstraatmateriale in elektroniese verpakkingstelsels is die sleutel tot doeltreffende hitteafvoer, hulle het ook hoë sterkte en betroubaarheid in reaksie op die kompleksiteit van die werksomgewing. Die belangrikste keramieksubstrate wat die afgelope paar jaar massavervaardig en wyd gebruik is, is Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, ens.
Al2O3-keramiek speel 'n belangrike rol in die hitte-afvoer-substraatbedryf op grond van die eenvoudige voorbereidingsproses, goeie isolasie en hoë-temperatuur weerstand. Die lae termiese geleidingsvermoë van Al2O3 kan egter nie aan die ontwikkelingsvereistes van hoëkrag- en hoëspanningtoestel voldoen nie, en dit is slegs van toepassing op die werksomgewing met lae hitte-afvoervereistes. Boonop beperk die lae buigsterkte ook die toepassingsomvang van Al2O3-keramiek as hitte-afvoersubstrate.
BeO-keramieksubstrate het hoë termiese geleidingsvermoë en lae diëlektriese konstante om aan die vereistes van doeltreffende hitte-afvoer te voldoen. Maar dit is nie bevorderlik vir grootskaalse toediening nie weens die toksisiteit daarvan, wat die gesondheid van werkers beïnvloed.
AlN-keramiek word beskou as 'n kandidaatmateriaal vir hitte-afvoersubstraat vanweë sy hoë termiese geleidingsvermoë. Maar AlN-keramiek het swak weerstand teen termiese skok, maklike uitvloeiing, lae sterkte en taaiheid, wat nie bevorderlik is om in 'n komplekse omgewing te werk nie, en dit is moeilik om die betroubaarheid van toepassings te verseker.
SiC-keramiek het hoë termiese geleidingsvermoë, weens sy hoë diëlektriese verlies en lae afbreekspanning, is dit nie geskik vir toepassings in hoëfrekwensie- en spanningbedryfsomgewings nie.
Si3N4 word erken as die beste keramieksubstraatmateriaal met hoë termiese geleidingsvermoë en hoë betroubaarheid tuis en in die buiteland. Alhoewel die termiese geleidingsvermoë van Si3N4-keramieksubstraat effens laer is as dié van AlN, kan sy buigsterkte en breuktaaiheid meer as twee keer dié van AlN bereik. Intussen is die termiese geleidingsvermoë van Si3N4-keramiek baie hoër as dié van Al2O3-keramiek. Boonop is die termiese uitsettingskoëffisiënt van Si3N4-keramieksubstrate naby dié van SiC-kristalle, die 3de generasie halfgeleiersubstraat, wat dit in staat stel om meer stabiel met SiC-kristalmateriaal te pas. Dit maak Si3N4 die voorkeurmateriaal vir hoë termiese geleidingsvermoë substrate vir 3de generasie SiC halfgeleier krag toestelle.
