Aktualisht, zhurma në rritje për mbrojtjen e mjedisit dhe ruajtjen e energjisë ka sjellë në qendër të vëmendjes automjetet elektrike vendase me energji të re. Pajisjet e paketave me fuqi të lartë luajnë një rol vendimtar në rregullimin e shpejtësisë së automjetit dhe ruajtjen e konvertimit të AC dhe DC. Çiklizmi termik me frekuencë të lartë ka vendosur kërkesa të rrepta për shpërndarjen e nxehtësisë së paketimit elektronik, ndërsa kompleksiteti dhe diversiteti i mjedisit të punës kërkon që materialet e paketimit të kenë rezistencë të mirë ndaj goditjes termike dhe forcë të lartë për të luajtur një rol mbështetës. Përveç kësaj, me zhvillimin e shpejtë të teknologjisë moderne të elektronikës së energjisë, e cila karakterizohet nga tension i lartë, rrymë e lartë dhe frekuencë e lartë, efikasiteti i shpërndarjes së nxehtësisë së moduleve të energjisë të aplikuara në këtë teknologji është bërë më kritik. Materialet e nënshtresës qeramike në sistemet elektronike të paketimit janë çelësi i shpërndarjes efikase të nxehtësisë, ato kanë gjithashtu forcë dhe besueshmëri të lartë në përgjigje të kompleksitetit të mjedisit të punës. Nënshtresat kryesore qeramike që janë prodhuar në masë dhe janë përdorur gjerësisht vitet e fundit janë Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN etj.
Qeramika Al2O3 luan një rol të rëndësishëm në industrinë e substratit të shpërndarjes së nxehtësisë bazuar në procesin e thjeshtë të përgatitjes, izolimin e mirë dhe rezistencën ndaj temperaturave të larta. Megjithatë, përçueshmëria e ulët termike e Al2O3 nuk mund të plotësojë kërkesat e zhvillimit të pajisjes me fuqi të lartë dhe tension të lartë dhe është e zbatueshme vetëm për mjedisin e punës me kërkesa të ulëta të shpërndarjes së nxehtësisë. Për më tepër, forca e ulët në përkulje kufizon gjithashtu shtrirjen e aplikimit të qeramikës Al2O3 si nënshtresa për shpërndarjen e nxehtësisë.
Nënshtresat qeramike BeO kanë përçueshmëri të lartë termike dhe konstante dielektrike të ulët për të përmbushur kërkesat e shpërndarjes efikase të nxehtësisë. Por nuk është i favorshëm për aplikim në shkallë të gjerë për shkak të toksicitetit të tij, i cili ndikon në shëndetin e punëtorëve.
Qeramika AlN konsiderohet si një material kandidat për substratin e shpërndarjes së nxehtësisë për shkak të përçueshmërisë së lartë termike. Por qeramika AlN ka rezistencë të dobët ndaj goditjeve termike, deliquescencë të lehtë, forcë dhe qëndrueshmëri të ulët, gjë që nuk është e favorshme për të punuar në një mjedis kompleks dhe është e vështirë të sigurohet besueshmëria e aplikacioneve.
Qeramika SiC ka përçueshmëri të lartë termike, për shkak të humbjes së saj të lartë dielektrike dhe tensionit të ulët të prishjes, nuk është e përshtatshme për aplikime në mjedise funksionimi me frekuencë të lartë dhe voltazh.
Si3N4 njihet si materiali më i mirë i nënshtresës qeramike me përçueshmëri të lartë termike dhe besueshmëri të lartë brenda dhe jashtë vendit. Megjithëse përçueshmëria termike e nënshtresës qeramike Si3N4 është pak më e ulët se ajo e AlN, forca e saj në përkulje dhe qëndrueshmëria ndaj thyerjes mund të arrijnë më shumë se dyfishin e asaj të AlN. Ndërkohë, përçueshmëria termike e qeramikës Si3N4 është shumë më e lartë se ajo e qeramikës Al2O3. Për më tepër, koeficienti i zgjerimit termik të nënshtresave qeramike Si3N4 është i përafërt me atë të kristaleve SiC, substrati gjysmëpërçues i gjeneratës së tretë, gjë që e mundëson atë të përputhet në mënyrë më të qëndrueshme me materialin kristal SiC. Ai e bën Si3N4 materialin e preferuar për nënshtresat me përçueshmëri të lartë termike për pajisjet e fuqisë gjysmëpërçuese SiC të gjeneratës së tretë.
