Ar hyn o bryd, mae'r clamor cynyddol ar gyfer diogelu'r amgylchedd a chadwraeth ynni wedi dod â cherbydau trydan ynni newydd domestig i'r amlwg. Mae dyfeisiau pecyn pŵer uchel yn chwarae rhan bendant wrth reoleiddio cyflymder y cerbyd a storio trosi AC a DC. Mae'r beicio thermol amledd uchel wedi gosod gofynion llym ar gyfer afradu gwres pecynnu electronig, tra bod cymhlethdod ac amrywiaeth yr amgylchedd gwaith yn ei gwneud yn ofynnol i ddeunyddiau pecynnu fod â gwrthiant sioc thermol da a chryfder uchel i chwarae rhan gefnogol. Yn ogystal, gyda datblygiad cyflym technoleg electroneg pŵer modern, sy'n cael ei nodweddu gan foltedd uchel, cerrynt uchel, ac amledd uchel, mae effeithlonrwydd afradu gwres modiwlau pŵer a gymhwysir i'r dechnoleg hon wedi dod yn fwy hanfodol. Y deunyddiau swbstrad ceramig mewn systemau pecynnu electronig yw'r allwedd i afradu gwres yn effeithlon, mae ganddynt hefyd gryfder a dibynadwyedd uchel mewn ymateb i gymhlethdod yr amgylchedd gwaith. Y prif swbstradau ceramig sydd wedi'u masgynhyrchu a'u defnyddio'n helaeth yn ystod y blynyddoedd diwethaf yw Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, ac ati.
Mae cerameg Al2O3 yn chwarae rhan bwysig yn y diwydiant swbstrad afradu gwres yn seiliedig ar ei broses baratoi syml, inswleiddio da a gwrthiant tymheredd uchel. Fodd bynnag, ni all dargludedd thermol isel Al2O3 fodloni gofynion datblygu dyfais pŵer uchel a foltedd uchel, ac nid yw ond yn berthnasol i'r amgylchedd gwaith â gofynion afradu gwres isel. Ar ben hynny, mae'r cryfder plygu isel hefyd yn cyfyngu ar gwmpas cymhwysiad cerameg Al2O3 fel swbstradau afradu gwres.
Mae gan swbstradau ceramig BeO ddargludedd thermol uchel a chysondeb dielectrig isel i fodloni gofynion afradu gwres effeithlon. Ond nid yw'n ffafriol i gais ar raddfa fawr oherwydd ei wenwyndra, sy'n effeithio ar iechyd gweithwyr.
Mae cerameg AlN yn cael ei ystyried yn ddeunydd ymgeisiol ar gyfer swbstrad afradu gwres oherwydd ei ddargludedd thermol uchel. Ond mae gan serameg AlN wrthwynebiad sioc thermol gwael, deliquescence hawdd, cryfder isel a chaledwch, nad yw'n ffafriol i weithio mewn amgylchedd cymhleth, ac mae'n anodd sicrhau dibynadwyedd ceisiadau.
Mae gan serameg SiC ddargludedd thermol uchel, oherwydd ei golled dielectrig uchel a foltedd chwalu isel, nid yw'n addas ar gyfer cymwysiadau mewn amgylcheddau gweithredu amledd a foltedd uchel.
Mae Si3N4 yn cael ei gydnabod fel y deunydd swbstrad ceramig gorau gyda dargludedd thermol uchel a dibynadwyedd uchel gartref a thramor. Er bod dargludedd thermol swbstrad ceramig Si3N4 ychydig yn is nag AlN, gall ei gryfder hyblyg a chaledwch torri asgwrn gyrraedd mwy na dwywaith yn fwy na AlN. Yn y cyfamser, mae dargludedd thermol ceramig Si3N4 yn llawer uwch na serameg Al2O3. Yn ogystal, mae cyfernod ehangu thermol swbstradau ceramig Si3N4 yn agos at grisialau SiC, y swbstrad lled-ddargludyddion trydydd cenhedlaeth, sy'n ei alluogi i gydweddu'n fwy sefydlog â deunydd crisial SiC. Mae'n gwneud Si3N4 y deunydd a ffefrir ar gyfer swbstradau dargludedd thermol uchel ar gyfer dyfeisiau pŵer lled-ddargludyddion SiC 3edd genhedlaeth.
