Häzirki wagtda güýç modulynyň dizaýnlarynyň köpüsi alýumin oksidinden (Al2O3) ýa-da AlN-den ýasalan keramika esaslanýar, ýöne öndürijilik talaplarynyň ýokarlanmagy bilen dizaýnerler beýleki substratlara göz aýlaýarlar. EV programmalarynda, mysal üçin, çipiň temperaturasy 150 ° C-den 200 ° C-e geçende, kommutasiýa ýitgileri 10% peselýär. Mundan başga-da, lehimsiz modullar we simsiz modullar ýaly täze gaplama tehnologiýalary, bar bolan substratlary iň gowşak baglanyşyk edýär.
Anotherene bir möhüm faktor, önümiň ýel turbinalarynda bolşy ýaly agyr şertlerde has uzak dowam etmegidir. Environmenthli daşky gurşaw şertlerinde ýel turbinalarynyň çak edilýän ömri on bäş ýyl bolup, bu programmanyň dizaýnerlerine has ýokary substrat tehnologiýalaryny gözlemäge itergi berýär.
SiC komponentleriniň ulanylyşyny ýokarlandyrmak, ösen substrat alternatiwalaryny herekete getirýän üçünji faktor. Adaty modullar bilen deňeşdirilende, optimal gaplama bilen ilkinji SiC modullary ýitginiň 40-70 göterim azalandygyny görkezdi, şeýle hem Si3N4 substratlaryny goşmak bilen innowasion gaplama usullarynyň zerurlygyny görkezdi. Bu meýilleriň hemmesi, adaty Al2O3 we AlN substratlarynyň geljekki işini çäklendirer, Si3N4 esasly substratlar geljekde ýokary öndürijilikli güýç modullary üçin saýlama materialy bolar.
Silikon nitrit (Si3N4) ýokary egilme güýji, ýokary döwük berkligi we ýokary ýylylyk geçirijiligi sebäpli güýçli elektron substratlar üçin oňaýlydyr. Keramikanyň aýratynlyklary we bölekleýin zyňylmagy ýa-da ýarylmagy ýaly möhüm üýtgeýänleri deňeşdirmek, ýylylyk geçirijiligi we ýylylyk tigir sürüşi ýaly soňky substrat hereketine uly täsir edýär.
Powerylylyk geçirijiligi, egilmek güýji we döwük berkligi güýç modullary üçin izolýasiýa materiallaryny saýlanyňyzda iň möhüm häsiýetlerdir. Powerokary ýylylyk geçirijiligi güýç modulynda ýylylygyň çalt ýaýramagy üçin zerurdyr. Egilme güýji, keramiki substratyň gaplanyş döwründe nähili işlenýändigi we ulanylmagy üçin möhümdir, döwük berkligi bolsa näderejede ygtybarlydygyny kesgitlemek üçin möhümdir.
Pes ýylylyk geçirijiligi we pes mehaniki bahalar Al2O3 (96%) häsiýetlendirýär. Şeýle-de bolsa, 24 W / mK ýylylyk geçirijiligi häzirki döwrüň standart önümçilik goşundylarynyň köpüsi üçin ýeterlikdir. AlN-iň ýokary ýylylyk geçirijiligi 180 W / mK, ortaça ygtybarlylygyna garamazdan iň uly artykmaçlygydyr. Bu, Al2O3-iň pes döwük berkliginiň we deňeşdirip boljak egilme güýjüniň netijesidir.
Has ygtybarlylyga bolan isleg, ZTA (zirkoniýa berkidilen alumina) keramikasynda soňky ösüşlere sebäp boldy. Bu keramika beýleki materiallara garanyňda epilme güýjüne we döwük berkligine ep-esli ulydyr. Gynansagam, ZTA keramikasynyň ýylylyk geçirijiligi standart Al2O3 bilen deňeşdirilýär; netijede iň ýokary dykyzlygy bolan ýokary güýçli programmalarda ulanylmagy çäklendirilýär.
Si3N4 ajaýyp ýylylyk geçirijiligini we mehaniki öndürijiligini birleşdirýär. Malylylyk geçirijiligini 90 W / mK kesgitläp bolýar we döwülen berkligi deňeşdirilen keramikanyň arasynda iň ýokarydyr. Bu aýratynlyklar, Si3N4-iň metallaşdyrylan substrat hökmünde iň ýokary ygtybarlylygy görkezjekdigini görkezýär.
