Учурда курчап турган чөйрөнү коргоо жана энергияны үнөмдөө боюнча күчөгөн ызы-чуу ата мекендик жаңы электр энергиясы менен иштеген унааларды көңүл чордонуна алып келди. Жогорку кубаттуулуктагы топтом түзмөктөрү унаанын ылдамдыгын жөнгө салууда жана AC жана DC конвертациясын сактоодо чечүүчү роль ойнойт. Жогорку жыштыктагы термикалык велосипед электроникалык таңгактын жылуулукту таркатуусуна катуу талаптарды койду, ал эми жумушчу чөйрөнүн татаалдыгы жана көп түрдүүлүгү таңгактоочу материалдардан жакшы термикалык соккуга туруктуулукту жана көмөкчү ролду ойноо үчүн жогорку күчкө ээ болушун талап кылат. Мындан тышкары, жогорку чыңалуу, жогорку ток, жана жогорку жыштык менен мүнөздөлөт заманбап электр электроника технологиясы, тез өнүгүшү менен, бул технология үчүн колдонулган электр модулдарынын жылуулук таркатуунун натыйжалуулугу кыйла маанилүү болуп калды. Электрондук таңгак системаларындагы керамикалык субстрат материалдары жылуулукту эффективдүү таркатуунун ачкычы болуп саналат, алар иш чөйрөсүнүн татаалдыгына жооп катары жогорку күчкө жана ишенимдүүлүккө да ээ. Негизги керамикалык субстраттар массалык түрдө чыгарылып, акыркы жылдарда кеңири колдонулган Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN ж.б.
Al2O3 керамика жөнөкөй даярдоо процессине, жакшы изоляцияга жана жогорку температурага туруктуулугуна негизделген жылуулук таркатуучу субстрат тармагында маанилүү роль ойнойт. Бирок, Al2O3 жылуулук өткөрүмдүүлүгү жогорку кубаттуулук жана жогорку чыңалуудагы түзмөктүн өнүгүү талаптарын канааттандыра албайт жана ал жумушчу чөйрөдө жылуулук жоголуп кетүү талаптары менен гана колдонулат. Мындан тышкары, аз ийилүүчү күч, ошондой эле жылуулук таркатуучу субстрат катары Al2O3 керамика колдонуу чөйрөсүн чектейт.
BeO керамикалык субстраттары жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө жана эффективдүү жылуулук таркатуунун талаптарын канааттандыруу үчүн аз диэлектрик туруктуулугуна ээ. Бирок ал жумушчулардын ден соолугуна таасирин тийгизген уулуулугунан улам масштабдуу колдонууга ылайыктуу эмес.
AlN керамика жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгүнөн улам жылуулукту таркатуучу субстрат үчүн талапкер материал болуп эсептелет. Бирок AlN керамикасынын термикалык соккуга туруштук берүүсү начар, жеңил деликвация, аз күч жана катуулугу бар, бул татаал чөйрөдө иштөөгө ылайыктуу эмес жана колдонмолордун ишенимдүүлүгүн камсыз кылуу кыйын.
SiC керамикасы жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ, жогорку диэлектрдик жоготууга жана аз бузулуу чыңалууларына байланыштуу, ал жогорку жыштыктагы жана чыңалуудагы иштөө чөйрөлөрүндөгү колдонмолорго ылайыктуу эмес.
Si3N4 үйдө жана чет өлкөлөрдө жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана ишенимдүүлүгү жогору керамикалык субстраттын эң мыкты материалы катары таанылган. Si3N4 керамикалык субстраттын жылуулук өткөрүмдүүлүгү AlN караганда бир аз төмөн болсо да, анын ийилүүчү бекемдиги жана сынууга катуулугу AlN караганда эки эседен ашык жетиши мүмкүн. Ошол эле учурда, Si3N4 керамикалык жылуулук өткөрүмдүүлүк Al2O3 керамика караганда алда канча жогору. Мындан тышкары, Si3N4 керамикалык субстраттарынын жылуулук кеңейүү коэффициенти SiC кристаллдарына жакын, 3-муундагы жарым өткөргүч субстрат, бул анын SiC кристалл материалы менен туруктуураак дал келүүгө мүмкүндүк берет. Бул Si3N4 3-муундагы SiC жарым өткөргүч электр түзүлүштөрү үчүн жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк субстраттары үчүн артыкчылыктуу материал кылат.
