Ayni paytda atrof-muhitni muhofaza qilish va energiyani tejash bo'yicha o'sib borayotgan shovqin mahalliy yangi energiya elektr transport vositalarini diqqat markaziga olib keldi. Yuqori quvvatli paketli qurilmalar avtomobil tezligini tartibga solish va oʻzgaruvchan tok va doimiy tokni saqlashda hal qiluvchi rol oʻynaydi. Yuqori chastotali termal velosiped elektron qadoqlashning issiqlik tarqalishiga qattiq talablar qo'yadi, shu bilan birga ish muhitining murakkabligi va xilma-xilligi o'rash materiallaridan yaxshi termal zarbaga chidamliligi va yordamchi rol o'ynash uchun yuqori quvvatga ega bo'lishini talab qiladi. Bundan tashqari, yuqori kuchlanish, yuqori oqim va yuqori chastotalar bilan ajralib turadigan zamonaviy energiya elektronikasi texnologiyasining jadal rivojlanishi bilan ushbu texnologiyaga qo'llaniladigan quvvat modullarining issiqlik tarqalish samaradorligi yanada muhimroq bo'ldi. Elektron qadoqlash tizimlaridagi keramik substrat materiallari samarali issiqlik tarqalishining kalitidir, shuningdek, ular ish muhitining murakkabligiga javoban yuqori mustahkamlik va ishonchlilikka ega. So'nggi yillarda ommaviy ishlab chiqarilgan va keng qo'llaniladigan asosiy keramik substratlar Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN va boshqalardir.
Al2O3 keramikasi oddiy tayyorlash jarayoni, yaxshi izolyatsiya va yuqori haroratga chidamliligi asosida issiqlik tarqaladigan substrat sanoatida muhim rol o'ynaydi. Biroq, Al2O3 ning past issiqlik o'tkazuvchanligi yuqori quvvatli va yuqori kuchlanishli qurilmaning ishlab chiqish talablariga javob bera olmaydi va u faqat issiqlik tarqalish talablari past bo'lgan ish muhitida qo'llaniladi. Bundan tashqari, past egilish kuchi, shuningdek, Al2O3 seramikasining issiqlik tarqalish substratlari sifatida qo'llanilishini cheklaydi.
BeO seramika substratlari yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga va samarali issiqlik tarqalishi talablariga javob beradigan past dielektrik o'tkazuvchanlikka ega. Ammo ishchilarning sog'lig'iga ta'sir qiladigan toksikligi sababli keng ko'lamli qo'llash uchun qulay emas.
AlN keramikasi yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli issiqlikni tarqatuvchi substrat uchun nomzod material hisoblanadi. Ammo AlN keramikasi past termal zarbaga chidamliligi, oson deliquescence, past kuch va qattiqlikka ega, bu murakkab muhitda ishlash uchun qulay emas va ilovalarning ishonchliligini ta'minlash qiyin.
SiC keramikasi yuqori issiqlik oʻtkazuvchanligiga ega, yuqori dielektrik yoʻqotish va past buzilish kuchlanishi tufayli, u yuqori chastotali va kuchlanishli ish muhitlaridagi ilovalar uchun mos emas.
Si3N4 uy va xorijda yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va ishonchliligi yuqori bo'lgan eng yaxshi keramik substrat materiali sifatida tan olingan. Si3N4 seramika substratining issiqlik o'tkazuvchanligi AlN dan bir oz pastroq bo'lsa-da, uning egilish kuchi va sinish chidamliligi AlN dan ikki baravar ko'proqqa yetishi mumkin. Shu bilan birga, Si3N4 keramikasining issiqlik o'tkazuvchanligi Al2O3 keramikasidan ancha yuqori. Bundan tashqari, Si3N4 seramika substratlarining termal kengayish koeffitsienti SiC kristallari, 3-avlod yarimo'tkazgich substratiga yaqin bo'lib, bu uning SiC kristalli moddasi bilan barqarorroq moslashish imkonini beradi. Bu Si3N4 ni 3-avlod SiC yarimo'tkazgichli quvvat qurilmalari uchun yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik substratlari uchun afzal qilingan materialga aylantiradi.
