Gaur egun, ingurumena babesteko eta energiaren kontserbazioaren aldeko geroz eta oihartzunak etxeko energia berrien ibilgailu elektrikoak agerian jarri ditu. Potentzia handiko paketeen gailuek funtzio erabakigarria dute ibilgailuaren abiadura erregulatzeko eta AC eta DC bihurtzeko. Maiztasun handiko ziklo termikoak ontzi elektronikoen beroa xahutzeko baldintza zorrotzak jarri ditu, lan-ingurunearen konplexutasunak eta aniztasunak, berriz, ontziratze-materialek shock termikoen erresistentzia ona eta indar handia izatea laguntza-funtzioa izateko. Horrez gain, potentzia-elektronika-teknologia modernoaren garapen azkarrarekin, tentsio altua, korronte handia eta maiztasun handiko ezaugarriak dituena, teknologia honi aplikatutako potentzia-moduluen beroa xahutzeko eraginkortasuna kritikoagoa bihurtu da. Paketatze-sistem elektronikoetako substratu zeramikazko materialak beroa eraginkorra xahutzeko gakoa dira, eta sendotasun eta fidagarritasun handikoak dira lan-ingurunearen konplexutasunari erantzuteko. Azken urteotan masan ekoitzi eta asko erabili diren zeramikazko substratu nagusiak Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, etab.
Al2O3 zeramikak eginkizun garrantzitsua betetzen du beroa xahutzeko substratuaren industrian, prestatzeko prozesu sinplean, isolamendu onan eta tenperatura altuko erresistentzian oinarrituta. Hala ere, Al2O3-ren eroankortasun termiko baxuak ezin ditu bete potentzia handiko eta tentsio handiko gailuen garapen-eskakizunak, eta beroa xahutzeko eskakizun baxuko lan-ingurunean soilik aplikatzen da. Gainera, tolestura-erresistentzia baxuak Al2O3 zeramikaren aplikazio-esparrua ere mugatzen du beroa xahutzeko substratu gisa.
BeO zeramikazko substratuek eroankortasun termiko handia eta konstante dielektriko baxua dute, beroaren xahupen eraginkorren eskakizunak betetzeko. Baina ez da eskala handiko aplikaziorako mesedegarria bere toxikotasunagatik, eta horrek langileen osasunean eragiten du.
AlN zeramika beroa xahutzeko substraturako material hautagaitzat hartzen da bere eroankortasun termiko handia dela eta. Baina AlN zeramikak kolpe termikoen erresistentzia eskasa du, delikeszentzia erraza, indar eta gogortasun baxua, eta horrek ez du lagungarria ingurune konplexu batean lan egiteko, eta zaila da aplikazioen fidagarritasuna ziurtatzea.
SiC zeramikak eroankortasun termiko handia du, bere galera dielektriko handia eta matxura tentsio baxua direla eta, ez da egokia maiztasun eta tentsio handiko funtzionamendu-inguruneetan aplikazioetarako.
Si3N4 etxean eta atzerrian eroankortasun termiko handiko eta fidagarritasun handiko zeramikazko substratu material onena dela aitortzen da. Si3N4 zeramikazko substratuaren eroankortasun termikoa AlNrena baino zertxobait baxuagoa den arren, bere malgutasun-indarra eta haustura-gogortasuna AlN-aren bikoitza baino gehiago irits daitezke. Bien bitartean, Si3N4 zeramikaren eroankortasun termikoa Al2O3 zeramikarena baino askoz handiagoa da. Horrez gain, Si3N4 zeramikazko substratuen hedapen termikoaren koefizientea SiC kristalen, 3. belaunaldiko substratu erdieroalearenaren hurbil dago, eta horri esker, SiC kristal materialarekin egonkorrago bat etor daiteke. Si3N4 3. belaunaldiko SiC erdieroaleen potentzia gailuetarako eroankortasun termiko handiko substratuetarako material hobetsia bihurtzen du.
