Тренутно, растућа бука за заштиту животне средине и очување енергије довела је домаћа електрична возила нове енергије у центар пажње. Пакети велике снаге играју одлучујућу улогу у регулисању брзине возила и складиштењу конвертовања наизменичне и једносмерне струје. Високофреквентни термички циклуси су поставили строге захтеве за одвођење топлоте електронског паковања, док сложеност и разноврсност радног окружења захтевају да материјали за паковање имају добру отпорност на топлотни удар и велику чврстоћу да играју помоћну улогу. Поред тога, са брзим развојем савремене технологије енергетске електронике, коју карактеришу високи напон, велика струја и висока фреквенција, ефикасност дисипације топлоте енергетских модула примењених на ову технологију постала је критичнија. Материјали керамичке подлоге у електронским системима за паковање су кључ за ефикасно одвођење топлоте, они такође имају високу чврстоћу и поузданост као одговор на сложеност радног окружења. Главни керамички супстрати који су масовно произведени и широко коришћени последњих година су Ал2О3, БеО, СиЦ, Си3Н4, АлН итд.
Ал2О3 керамика игра важну улогу у индустрији супстрата за расипање топлоте на основу једног процеса припреме, добре изолације и отпорности на високе температуре. Међутим, ниска топлотна проводљивост Ал2О3 не може да задовољи развојне захтеве уређаја велике снаге и високог напона, и применљива је само на радно окружење са ниским захтевима за расипање топлоте. Штавише, ниска чврстоћа на савијање такође ограничава обим примене Ал2О3 керамике као подлоге за расипање топлоте.
БеО керамичке подлоге имају високу топлотну проводљивост и ниску диелектричну константу да би испуниле захтеве ефикасног одвођења топлоте. Али није погодан за широку примену због своје токсичности, која утиче на здравље радника.
АлН керамика се сматра материјалом кандидатом за подлогу за расипање топлоте због своје високе топлотне проводљивости. Али АлН керамика има слабу отпорност на топлотни удар, лако се квари, ниску чврстоћу и жилавост, што није погодно за рад у сложеном окружењу и тешко је обезбедити поузданост апликација.
СиЦ керамика има високу топлотну проводљивост, због великог диелектричног губитка и ниског напона пробоја, није погодна за примену у високофреквентним и напонским радним окружењима.
Си3Н4 је препознат као најбољи материјал за керамичку подлогу са високом топлотном проводљивошћу и високом поузданошћу у земљи и иностранству. Иако је топлотна проводљивост керамичке подлоге Си3Н4 нешто нижа од оне код АлН, њена чврстоћа на савијање и жилавост лома могу достићи више од два пута већу од АлН. У међувремену, топлотна проводљивост Си3Н4 керамике је много већа од оне код Ал2О3 керамике. Поред тога, коефицијент термичке експанзије Си3Н4 керамичких супстрата је близак коефицијенту СиЦ кристала, полупроводничке подлоге 3. генерације, што му омогућава да се стабилније подудара са СиЦ кристалним материјалом. То чини Си3Н4 пожељним материјалом за подлоге високе топлотне проводљивости за 3. генерацију СиЦ полупроводничких енергетских уређаја.
