सध्या, पर्यावरण संरक्षण आणि ऊर्जा संवर्धनाच्या वाढत्या आवाजामुळे घरगुती नवीन ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहने प्रसिद्धीच्या झोतात आली आहेत. हाय पॉवर पॅकेज डिव्हाइसेस वाहनाच्या वेगाचे नियमन करण्यात आणि AC आणि DC चे रूपांतर संचयित करण्यात निर्णायक भूमिका बजावतात. उच्च-फ्रिक्वेंसी थर्मल सायकलिंगने इलेक्ट्रॉनिक पॅकेजिंगच्या उष्णतेच्या अपव्ययासाठी कठोर आवश्यकता घातल्या आहेत, तर कामकाजाच्या वातावरणाची जटिलता आणि विविधतेमुळे पॅकेजिंग सामग्रीला सहाय्यक भूमिका बजावण्यासाठी चांगला थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि उच्च शक्ती असणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, उच्च व्होल्टेज, उच्च प्रवाह आणि उच्च वारंवारता द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आधुनिक पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासासह, या तंत्रज्ञानावर लागू केलेल्या पॉवर मॉड्यूल्सची उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता अधिक गंभीर बनली आहे. इलेक्ट्रॉनिक पॅकेजिंग सिस्टममधील सिरेमिक सब्सट्रेट मटेरियल हे कार्यक्षम उष्णतेचे अपव्यय करण्याची गुरुकिल्ली आहे, त्यांच्याकडे कार्यरत वातावरणाच्या जटिलतेला प्रतिसाद म्हणून उच्च सामर्थ्य आणि विश्वासार्हता देखील आहे. अलिकडच्या वर्षांत मोठ्या प्रमाणात उत्पादित आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे मुख्य सिरेमिक सब्सट्रेट्स आहेत Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, इ.

Al2O3 सिरॅमिक ही त्याची सोपी तयारी प्रक्रिया, उत्तम इन्सुलेशन आणि उच्च-तापमान प्रतिरोधकतेच्या आधारावर उष्णतेचा अपव्यय सब्सट्रेट उद्योगात महत्त्वाची भूमिका बजावते. तथापि, Al2O3 ची कमी थर्मल चालकता उच्च उर्जा आणि उच्च व्होल्टेज उपकरणाच्या विकास आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही आणि ते केवळ कमी उष्णता विसर्जन आवश्यकता असलेल्या कार्यरत वातावरणास लागू होते. शिवाय, कमी झुकण्याची ताकद देखील Al2O3 सिरेमिकच्या वापराच्या व्याप्तीला उष्णता नष्ट करणारे सब्सट्रेट म्हणून मर्यादित करते.

BeO सिरेमिक सब्सट्रेट्समध्ये उच्च थर्मल चालकता आणि कमी डायलेक्ट्रिक स्थिरता कार्यक्षम उष्णतेच्या अपव्ययाची आवश्यकता पूर्ण करते. परंतु ते मोठ्या प्रमाणात वापरण्यास अनुकूल नाही कारण त्याच्या विषारीपणामुळे कामगारांच्या आरोग्यावर परिणाम होतो.

AlN सिरॅमिक हे त्याच्या उच्च थर्मल चालकतेमुळे उष्णतेच्या अपव्यय सब्सट्रेटसाठी उमेदवार सामग्री मानले जाते. परंतु AlN सिरेमिकमध्ये खराब थर्मल शॉक प्रतिरोध, सुलभ डिलिकेसन्स, कमी ताकद आणि कडकपणा आहे, जो जटिल वातावरणात काम करण्यास अनुकूल नाही आणि अनुप्रयोगांची विश्वासार्हता सुनिश्चित करणे कठीण आहे.

SiC सिरेमिकमध्ये उच्च औष्णिक चालकता असते, त्याच्या उच्च डायलेक्ट्रिक नुकसान आणि कमी ब्रेकडाउन व्होल्टेजमुळे, ते उच्च वारंवारता आणि व्होल्टेज ऑपरेटिंग वातावरणातील अनुप्रयोगांसाठी योग्य नाही.

Si3N4 उच्च थर्मल चालकता आणि उच्च विश्वासार्हतेसह सर्वोत्कृष्ट सिरेमिक सब्सट्रेट सामग्री म्हणून ओळखले जाते. Si3N4 सिरॅमिक सब्सट्रेटची थर्मल चालकता AlN पेक्षा थोडी कमी असली तरी, तिची लवचिक शक्ती आणि फ्रॅक्चर कडकपणा AlN पेक्षा दुप्पट असू शकतो. दरम्यान, Si3N4 सिरेमिकची थर्मल चालकता Al2O3 सिरेमिकपेक्षा खूप जास्त आहे. याशिवाय, Si3N4 सिरेमिक सब्सट्रेट्सच्या थर्मल विस्ताराचे गुणांक SiC क्रिस्टल्स, 3ऱ्या पिढीतील अर्धसंवाहक सब्सट्रेटच्या जवळ आहे, ज्यामुळे ते SiC क्रिस्टल सामग्रीशी अधिक स्थिरपणे जुळण्यास सक्षम करते. हे Si3N4 ला 3री पिढीच्या SiC सेमीकंडक्टर पॉवर उपकरणांसाठी उच्च थर्मल चालकता सब्सट्रेट्ससाठी पसंतीची सामग्री बनवते.