वर्तमान में, पर्यावरण संरक्षण और ऊर्जा संरक्षण के लिए बढ़ते शोर ने घरेलू नई ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहनों को सुर्खियों में ला दिया है। हाई पावर पैकेज डिवाइस वाहन की गति को नियंत्रित करने और एसी और डीसी को परिवर्तित करने के भंडारण में निर्णायक भूमिका निभाते हैं। उच्च-आवृत्ति वाले थर्मल साइकलिंग ने इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग की गर्मी अपव्यय के लिए सख्त आवश्यकताएं रखी हैं, जबकि काम के माहौल की जटिलता और विविधता के लिए पैकेजिंग सामग्री की आवश्यकता होती है ताकि सहायक भूमिका निभाने के लिए अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध और उच्च शक्ति हो। इसके अलावा, आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, जो उच्च वोल्टेज, उच्च वर्तमान और उच्च आवृत्ति की विशेषता है, इस तकनीक पर लागू बिजली मॉड्यूल की गर्मी अपव्यय दक्षता अधिक महत्वपूर्ण हो गई है। इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग सिस्टम में सिरेमिक सब्सट्रेट सामग्री कुशल गर्मी अपव्यय की कुंजी है, उनके पास काम के माहौल की जटिलता के जवाब में उच्च शक्ति और विश्वसनीयता भी है। हाल के वर्षों में बड़े पैमाने पर उत्पादित और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मुख्य सिरेमिक सब्सट्रेट Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, आदि हैं।
Al2O3 सिरेमिक इसकी सरल तैयारी प्रक्रिया, अच्छे इन्सुलेशन और उच्च तापमान प्रतिरोध के आधार पर गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट उद्योग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हालांकि, Al2O3 की कम तापीय चालकता उच्च शक्ति और उच्च वोल्टेज डिवाइस की विकास आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है, और यह केवल कम गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं वाले कार्य वातावरण पर लागू होती है। इसके अलावा, कम झुकने की ताकत गर्मी अपव्यय सबस्ट्रेट्स के रूप में Al2O3 सिरेमिक के अनुप्रयोग दायरे को भी सीमित करती है।
BeO सिरेमिक सबस्ट्रेट्स में कुशल गर्मी अपव्यय की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च तापीय चालकता और कम ढांकता हुआ स्थिरांक होता है। लेकिन इसकी विषाक्तता के कारण यह बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए अनुकूल नहीं है, जो श्रमिकों के स्वास्थ्य को प्रभावित करता है।
एएलएन सिरेमिक को इसकी उच्च तापीय चालकता के कारण गर्मी लंपटता सब्सट्रेट के लिए एक उम्मीदवार सामग्री माना जाता है। लेकिन एएलएन सिरेमिक में खराब थर्मल शॉक प्रतिरोध, आसान नाजुकता, कम ताकत और क्रूरता है, जो एक जटिल वातावरण में काम करने के लिए अनुकूल नहीं है, और अनुप्रयोगों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना मुश्किल है।
सीआईसी सिरेमिक में उच्च तापीय चालकता है, इसकी उच्च ढांकता हुआ नुकसान और कम ब्रेकडाउन वोल्टेज के कारण, यह उच्च आवृत्ति और वोल्टेज ऑपरेटिंग वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है।
Si3N4 को देश और विदेश में उच्च तापीय चालकता और उच्च विश्वसनीयता के साथ सर्वश्रेष्ठ सिरेमिक सब्सट्रेट सामग्री के रूप में मान्यता प्राप्त है। हालांकि Si3N4 सिरेमिक सब्सट्रेट की तापीय चालकता AlN की तुलना में थोड़ी कम है, लेकिन इसकी फ्लेक्सुरल ताकत और फ्रैक्चर बेरहमी AlN की तुलना में दोगुने से अधिक तक पहुंच सकती है। इस बीच, Si3N4 सिरेमिक की तापीय चालकता Al2O3 सिरेमिक की तुलना में बहुत अधिक है। इसके अलावा, Si3N4 सिरेमिक सब्सट्रेट के थर्मल विस्तार का गुणांक, तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट, SiC क्रिस्टल के करीब है, जो इसे SiC क्रिस्टल सामग्री के साथ अधिक मजबूती से मेल खाने में सक्षम बनाता है। यह Si3N4 को तीसरी पीढ़ी के SiC सेमीकंडक्टर पावर उपकरणों के लिए उच्च तापीय चालकता सबस्ट्रेट्स के लिए पसंदीदा सामग्री बनाता है।
