Attualmente, u clamore crescente per a prutezzione di l'ambiente è a cunservazione di l'energia hà purtatu i veiculi elettrici domestici di nova energia in u focu. I dispusitivi di pacchettu d'alta putenza ghjucanu un rolu decisivu in a regulazione di a velocità di u veiculu è in l'almacenamiento di cunvertisce AC è DC. U ciclicu termale d'alta frequenza hà impostu esigenze strette per a dissipazione di u calore di l'imballazione elettronica, mentre chì a cumplessità è a diversità di l'ambiente di travagliu necessitanu chì i materiali di imballaggio abbianu una bona resistenza di scossa termica è una alta forza per ghjucà un rolu di supportu. Inoltre, cù u rapidu sviluppu di a tecnulugia di l'elettronica di putenza muderna, chì hè carattarizata da alta tensione, alta corrente è alta frequenza, l'efficienza di dissipazione di u calore di i moduli di putenza applicata à sta tecnulugia hè diventata più critica. I materiali di sustrato ceramicu in i sistemi di imballaggio elettronicu sò a chjave per una dissipazione efficiente di u calore, anu ancu una alta forza è affidabilità in risposta à a cumplessità di l'ambiente di travagliu. I sustrati ceramichi principali chì sò stati prudutti in massa è largamente utilizati in l'ultimi anni sò Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, etc.
A ceramica Al2O3 ghjoca un rolu impurtante in l'industria di sustrato di dissipazione di u calore basatu annantu à u so prucessu simplice di preparazione, un bonu insulamentu è a resistenza à alta temperatura. Tuttavia, a bassa conductività termale di Al2O3 ùn pò micca risponde à i requisiti di sviluppu di un dispositivu d'alta putenza è di alta tensione, è hè applicabile solu à l'ambiente di travagliu cù esigenze di dissipazione di calore bassu. Inoltre, a bassa forza di curvatura limita ancu u scopu di l'applicazione di a ceramica Al2O3 cum'è sustrati di dissipazione di calore.
I sustrati ceramichi BeO anu una alta conduttività termica è una bassa constante dielettrica per risponde à i requisiti di dissipazione di calore efficiente. Ma ùn hè micca favurevule à l'applicazione à grande scala per via di a so toxicità, chì afecta a salute di i travagliadori.
A ceramica AlN hè cunsiderata un materiale candidatu per u sustrato di dissipazione di u calore per via di a so alta conduttività termica. Ma a ceramica AlN hà una scarsa resistenza à u scossa termale, una deliquescenza faciule, una forza bassa è una durezza, chì ùn hè micca favurevule à travaglià in un ambiente cumplessu, è hè difficiule di assicurà l'affidabilità di l'applicazioni.
A ceramica SiC hà una alta conduttività termica, per via di a so alta perdita dielettrica è di una bassa tensione di rottura, ùn hè micca adattata per applicazioni in ambienti operativi di alta frequenza è tensione.
Si3N4 hè ricunnisciutu cum'è u megliu materiale di sustrato ceramicu cù alta conduttività termica è alta affidabilità in casa è in l'esteru. Ancu se a conduttività termale di u sustrato ceramicu Si3N4 hè ligeramente più bassu di quella di AlN, a so forza di flexura è a tenacità di frattura pò ghjunghje più di duie volte quella di AlN. Intantu, a conduttività termale di a ceramica Si3N4 hè assai più altu ch'è quella di a ceramica Al2O3. Inoltre, u coefficient di espansione termica di i sustrati ceramichi Si3N4 hè vicinu à quellu di i cristalli SiC, u sustrato semiconductor di 3a generazione, chì li permette di cuncorda più stabilmente cù u materiale di cristallo SiC. Face Si3N4 u materiale preferitu per i sustrati di alta conduttività termale per i dispositi di putenza di semiconductor SiC di 3a generazione.
