پرس و جو
کاربردهای زیرلایه سرامیکی نیترید سیلیکون در خودروهای انرژی نو
2022-06-21

در حال حاضر، فریاد فزاینده برای حفاظت از محیط زیست و صرفه جویی در انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی با انرژی جدید داخلی را در کانون توجه قرار داده است. دستگاه‌های پکیج با قدرت بالا نقش تعیین‌کننده‌ای در تنظیم سرعت خودرو و ذخیره تبدیل AC و DC دارند. چرخه حرارتی با فرکانس بالا الزامات سختی را برای اتلاف گرمای بسته‌بندی‌های الکترونیکی ایجاد کرده است، در حالی که پیچیدگی و تنوع محیط کار مستلزم آن است که مواد بسته‌بندی دارای مقاومت شوک حرارتی خوب و استحکام بالا برای ایفای نقش پشتیبانی باشند. علاوه بر این، با توسعه سریع فناوری الکترونیک قدرت مدرن، که با ولتاژ بالا، جریان بالا و فرکانس بالا مشخص می شود، راندمان اتلاف گرما از ماژول های قدرت اعمال شده در این فناوری حیاتی تر شده است. مواد زیرلایه سرامیکی در سیستم‌های بسته‌بندی الکترونیکی کلید اتلاف گرمای کارآمد هستند، همچنین دارای استحکام و قابلیت اطمینان بالایی در پاسخ به پیچیدگی محیط کار هستند. عمده ترین بسترهای سرامیکی که در سال های اخیر به صورت انبوه تولید و مورد استفاده قرار گرفته اند عبارتند از: Al2O3، BeO، SiC، Si3N4، AlN و ....

 

سرامیک Al2O3 بر اساس فرآیند آماده سازی ساده، عایق خوب و مقاومت در برابر دمای بالا، نقش مهمی در صنعت زیرلایه اتلاف حرارت دارد. با این حال، رسانایی حرارتی پایین Al2O3 نمی‌تواند الزامات توسعه دستگاه با توان بالا و ولتاژ بالا را برآورده کند، و فقط برای محیط کاری با الزامات اتلاف حرارت کم قابل استفاده است. علاوه بر این، استحکام خمشی کم دامنه کاربرد سرامیک های Al2O3 را به عنوان بسترهای اتلاف گرما محدود می کند.

 

بسترهای سرامیکی BeO دارای رسانایی حرارتی بالا و ثابت دی الکتریک پایین هستند تا نیازهای اتلاف گرمای کارآمد را برآورده کنند. اما به دلیل سمی بودن که بر سلامت کارگران تأثیر می گذارد، برای کاربرد در مقیاس بزرگ مناسب نیست.

 

سرامیک AlN به دلیل رسانایی حرارتی بالا به عنوان یک ماده کاندید برای زیرلایه اتلاف گرما در نظر گرفته می شود. اما سرامیک AlN مقاومت در برابر شوک حرارتی ضعیف، ریزش آسان، استحکام و چقرمگی کم دارد که برای کار در یک محیط پیچیده مناسب نیست و اطمینان از قابلیت اطمینان برنامه‌ها دشوار است.

 

سرامیک SiC رسانایی حرارتی بالایی دارد، به دلیل تلفات دی الکتریک بالا و ولتاژ شکست کم، برای کاربرد در محیط‌های کاری با فرکانس و ولتاژ بالا مناسب نیست.

 

Si3N4 به عنوان بهترین ماده زیرلایه سرامیکی با هدایت حرارتی بالا و قابلیت اطمینان بالا در داخل و خارج از کشور شناخته شده است. اگرچه رسانایی حرارتی بستر سرامیکی Si3N4 کمی کمتر از AlN است، استحکام خمشی و چقرمگی شکست آن می تواند بیش از دو برابر AlN باشد. در همین حال، هدایت حرارتی سرامیک Si3N4 بسیار بالاتر از سرامیک Al2O3 است. علاوه بر این، ضریب انبساط حرارتی زیرلایه‌های سرامیکی Si3N4 نزدیک به کریستال‌های SiC، نسل سوم بستر نیمه‌رسانا است، که به آن امکان می‌دهد با مواد کریستالی SiC سازگاری بیشتری داشته باشد. Si3N4 را به ماده ترجیحی برای بسترهای با رسانایی حرارتی بالا برای دستگاه های نیمه هادی SiC نسل سوم تبدیل می کند.



Wintrustek Silicon Nitride Ceramic Substrate


حق چاپ © Wintrustek / sitemap / XML / Privacy Policy   

صفحه اصلی

محصولات

درباره ما

مخاطب