Flestar afleiningarhönnun í dag eru byggðar á keramik úr áloxíði (Al2O3) eða AlN, en eftir því sem frammistöðukröfur hækka eru hönnuðir að skoða önnur undirlag. Í rafbílaforritum, til dæmis, minnkar skiptatap um 10% þegar hitastig flísanna fer úr 150°C í 200°C. Að auki gerir ný pökkunartækni eins og lóðalausar einingar og vírtengjalausar einingar núverandi undirlag að veikasta hlekknum.
Annar mikilvægur þáttur er að varan þarf að endast lengur við erfiðar aðstæður eins og þær sem finnast í vindmyllum. Áætlaður endingartími vindmylla við allar umhverfisaðstæður er fimmtán ár, sem hvetur hönnuði þessa forrits til að leita að betri undirlagstækni.
Aukin nýting á SiC íhlutum er þriðji þátturinn sem knýr fram aukna undirlagsvalkosti. Í samanburði við hefðbundnar einingar sýndu fyrstu SiC einingarnar með ákjósanlegum umbúðum 40 til 70 prósenta tapsminnkun, en sýndu einnig fram á nauðsyn nýstárlegrar umbúðatækni, þar á meðal Si3N4 hvarfefni. Allar þessar tilhneigingar munu takmarka framtíðarvirkni hefðbundinna Al2O3 og AlN hvarfefna, en hvarfefni byggt á Si3N4 verður valið efni fyrir framtíðar afkastamikil afleiningar.
Kísilnítríð (Si3N4) hentar vel fyrir rafræn undirlag vegna yfirburða beygjustyrks, mikillar brotseigu og mikillar hitaleiðni. Eiginleikar keramiksins og samanburður á mikilvægum breytum, svo sem losun að hluta eða sprungumyndun, hafa mikil áhrif á endanlegt undirlagshegðun, svo sem hitaleiðni og varma hringrásarhegðun.
Varmaleiðni, beygjustyrkur og brotþol eru mikilvægustu eiginleikarnir þegar einangrunarefni eru valin fyrir afleiningar. Mikil varmaleiðni er nauðsynleg fyrir hraða dreifingu varma í rafeiningu. Beygjustyrkurinn er mikilvægur fyrir hvernig keramik undirlagið er meðhöndlað og notað í pökkunarferlinu, en brotseigjan er mikilvæg til að reikna út hversu áreiðanlegt það verður.
Lítil hitaleiðni og lág vélræn gildi einkenna Al2O3 (96%). Hins vegar er hitaleiðni 24 W/mK fullnægjandi fyrir flestar staðlaðar iðnaðarnotkun nútímans. Há hitaleiðni AlN, 180 W/mK, er mesti kostur þess, þrátt fyrir hóflega áreiðanleika. Þetta er afleiðing af lítilli brotseigu Al2O3 og sambærilegum beygjustyrk.
Aukin eftirspurn eftir meiri áreiðanleika leiddi til nýlegra framfara í ZTA (zirconia hertu súráli) keramik. Þetta keramik hefur verulega meiri beygjustyrk og brotþol en önnur efni. Því miður er hitaleiðni ZTA keramik sambærileg við staðlað Al2O3; þar af leiðandi er notkun þeirra í aflmiklum forritum með hæsta aflþéttleika takmörkuð.
Þó Si3N4 sameinar framúrskarandi hitaleiðni og vélrænni frammistöðu. Hægt er að tilgreina hitaleiðni við 90 W/mK og brotseigni hennar er sú hæsta meðal samanborið keramik. Þessir eiginleikar benda til þess að Si3N4 muni sýna hæsta áreiðanleika sem málmhúðað undirlag.
