Hazırda ətraf mühitin mühafizəsi və enerjiyə qənaətlə bağlı artan səs-küy yerli yeni enerjili elektrik avtomobillərini diqqət mərkəzinə gətirib. Yüksək güclü paket cihazları avtomobilin sürətini tənzimləməkdə və AC və DC cərəyanını saxlamaqda həlledici rol oynayır. Yüksək tezlikli istilik velosipedi elektron qablaşdırmanın istilik yayılması üçün ciddi tələblər qoyur, eyni zamanda iş mühitinin mürəkkəbliyi və müxtəlifliyi qablaşdırma materiallarından yaxşı termal zərbəyə davamlılıq və dəstəkləyici rol oynamaq üçün yüksək möhkəmlik tələb edir. Bundan əlavə, yüksək gərginlik, yüksək cərəyan və yüksək tezlik ilə xarakterizə olunan müasir güc elektronikası texnologiyasının sürətli inkişafı ilə bu texnologiyaya tətbiq olunan güc modullarının istilik yayılmasının səmərəliliyi daha kritik hala gəldi. Elektron qablaşdırma sistemlərindəki keramika substrat materialları səmərəli istilik yayılmasının açarıdır, onlar həmçinin iş mühitinin mürəkkəbliyinə cavab olaraq yüksək möhkəmliyə və etibarlılığa malikdirlər. Son illərdə kütləvi istehsal olunan və geniş istifadə olunan əsas keramika substratları Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN və s.
Al2O3 keramika sadə hazırlıq prosesinə, yaxşı izolyasiyaya və yüksək temperatura davamlılığına görə istilik yayma substratı sənayesində mühüm rol oynayır. Bununla belə, Al2O3-ün aşağı istilik keçiriciliyi yüksək güc və yüksək gərginlikli cihazın inkişaf tələblərinə cavab verə bilməz və o, yalnız aşağı istilik yayılması tələbləri olan iş mühitinə şamil edilir. Bundan əlavə, aşağı əyilmə gücü də Al2O3 keramikasının istilik yayma substratları kimi tətbiq sahəsini məhdudlaşdırır.
BeO keramika substratları səmərəli istilik yayılması tələblərinə cavab vermək üçün yüksək istilik keçiriciliyinə və aşağı dielektrik sabitliyə malikdir. Lakin işçilərin sağlamlığına təsir edən toksikliyinə görə geniş miqyaslı tətbiq üçün əlverişli deyil.
AlN keramika yüksək istilik keçiriciliyinə görə istilik yayma substratı üçün namizəd material hesab olunur. Lakin AlN keramika zəif termal zərbə müqavimətinə, asan zərifliyə, aşağı gücə və sərtliyə malikdir, bu da mürəkkəb mühitdə işləmək üçün əlverişli deyil və tətbiqlərin etibarlılığını təmin etmək çətindir.
SiC keramika yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir, yüksək dielektrik itkisi və aşağı parçalanma gərginliyi səbəbindən yüksək tezlikli və gərginlikli iş mühitlərində tətbiqlər üçün uyğun deyil.
Si3N4 yerdə və xaricdə yüksək istilik keçiriciliyi və yüksək etibarlılığı olan ən yaxşı keramika substrat materialı kimi tanınır. Si3N4 keramika substratının istilik keçiriciliyi AlN-dən bir qədər aşağı olsa da, onun əyilmə gücü və qırılma möhkəmliyi AlN-dən iki dəfə çox ola bilər. Eyni zamanda, Si3N4 keramikasının istilik keçiriciliyi Al2O3 keramikadan daha yüksəkdir. Bundan əlavə, Si3N4 keramika substratlarının istilik genişlənmə əmsalı, SiC kristal materialı ilə daha stabil uyğunlaşmağa imkan verən 3-cü nəsil yarımkeçirici substrat olan SiC kristallarınınkinə yaxındır. Bu, Si3N4-ü 3-cü nəsil SiC yarımkeçirici güc cihazları üçün yüksək istilik keçiriciliyi substratları üçün üstünlük təşkil edən material halına gətirir.
