Pifò konsepsyon modil pouvwa jodi a baze sou seramik ki fèt ak oksid aliminyòm (Al2O3) oswa AlN, men kòm kondisyon pèfòmans monte, konsèpteur yo ap chèche nan lòt substrats. Nan aplikasyon EV, pou egzanp, pèt chanje desann nan 10% lè tanperati chip la ale soti nan 150 ° C a 200 ° C. Anplis de sa, nouvo teknoloji anbalaj tankou modil soude-gratis ak modil fil-kosyon-gratis fè substrats yo ki deja egziste lyen ki pi fèb.
Yon lòt faktè enpòtan se ke pwodwi a bezwen dire pi lontan nan kondisyon difisil, tankou sa yo jwenn nan turbin van. Estimasyon lavi turbin van nan tout kondisyon anviwònman an se kenz ane, sa ki pouse konsèpteur aplikasyon sa a chèche teknoloji substrate siperyè.
Ogmante itilizasyon konpozan SiC se yon twazyèm faktè ki kondwi altènativ substrate amelyore. An konparezon ak modil konvansyonèl yo, premye modil SiC yo ak anbalaj optimal te demontre yon rediksyon pèt nan 40 a 70 pousan, men tou, te demontre nesesite pou teknik anbalaj inovatè, ki gen ladan substrats Si3N4. Tout tandans sa yo pral limite fonksyon nan lavni nan substrats tradisyonèl Al2O3 ak AlN, tandiske substrats ki baze sou Si3N4 yo pral materyèl la nan chwa pou modil pouvwa segondè-pèfòmans nan lavni.
Silisyòm nitrure (Si3N4) se byen adapte pou pouvwa substrats elektwonik akòz fòs siperyè koube li yo, segondè severite ka zo kase, ak segondè konduktiviti tèmik. Karakteristik seramik la ak yon konparezon de varyab kritik, tankou egzeyat pasyèl oswa fòmasyon krak, gen yon gwo efè sou konpòtman final la substra, tankou konduktiviti chalè ak konpòtman monte bisiklèt tèmik.
Konduktivite tèmik, koube fòs, ak severite ka zo kase yo se pwopriyete ki pi enpòtan lè w ap chwazi materyèl izolasyon pou modil pouvwa. Segondè konduktiviti tèmik esansyèl pou dissipation rapid nan chalè nan yon modil pouvwa. Fòs koube a enpòtan pou jan substrate seramik la okipe ak itilize pandan pwosesis anbalaj la, pandan y ap severite ka zo kase a enpòtan pou konnen ki jan serye li pral.
Ba konduktiviti tèmik ak ba valè mekanik karakterize Al2O3 (96%). Sepandan, konduktiviti tèmik 24 W/mK adekwat pou majorite aplikasyon endistriyèl estanda jodi a. Segondè konduktiviti tèmik AlN nan 180 W / mK se pi gwo avantaj li yo, malgre fyab modere li yo. Sa a se rezilta nan severite ka zo kase ki ba Al2O3 a ak fòs koube konparab.
Demann ogmante pou pi gwo fyabilite te mennen nan dènye avansman nan seramik ZTA (zirkonya alumina). Seramik sa yo gen siyifikativman pi gwo koube fòs ak ka zo kase severite pase lòt materyèl. Malerezman, konduktiviti tèmik seramik ZTA konparab ak estanda Al2O3; kòm yon rezilta, itilizasyon yo nan aplikasyon pou gwo pouvwa ak dansite pouvwa ki pi wo a gen restriksyon.
Pandan ke Si3N4 konbine ekselan konduktiviti tèmik ak pèfòmans mekanik. Ka konduktiviti nan tèmik dwe espesifye nan 90 W / mK, ak severite ka zo kase li yo se pi wo a nan mitan seramik yo konpare. Karakteristik sa yo sijere ke Si3N4 pral montre fyab ki pi wo a kòm yon substra metalize.
