Hiện nay, sự kêu gọi ngày càng tăng về bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng đã đưa các loại xe điện năng lượng mới trong nước trở thành ánh đèn sân khấu. Các thiết bị gói công suất cao đóng một vai trò quyết định trong việc điều chỉnh tốc độ của xe và lưu trữ chuyển đổi AC và DC. Vòng tuần hoàn nhiệt tần số cao đã đặt ra những yêu cầu nghiêm ngặt đối với việc tản nhiệt của bao bì điện tử, trong khi sự phức tạp và đa dạng của môi trường làm việc đòi hỏi vật liệu đóng gói phải có khả năng chống sốc nhiệt tốt và độ bền cao để đóng vai trò hỗ trợ. Ngoài ra, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ điện tử công suất hiện đại, đặc trưng bởi điện áp cao, dòng điện cao và tần số cao, hiệu quả tản nhiệt của các mô-đun nguồn ứng dụng công nghệ này càng trở nên quan trọng. Vật liệu nền gốm trong các hệ thống đóng gói điện tử là chìa khóa để tản nhiệt hiệu quả, chúng cũng có độ bền và độ tin cậy cao để đáp ứng với sự phức tạp của môi trường làm việc. Các chất nền gốm chính đã được sản xuất hàng loạt và sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây là Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, v.v.
Gốm Al2O3 đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp đế tản nhiệt dựa trên quy trình chuẩn bị đơn giản, cách nhiệt tốt và chịu được nhiệt độ cao. Tuy nhiên, tính dẫn nhiệt thấp của Al2O3 không thể đáp ứng yêu cầu phát triển của thiết bị công suất cao và điện áp cao, và nó chỉ áp dụng cho môi trường làm việc có yêu cầu tản nhiệt thấp. Hơn nữa, độ bền uốn thấp cũng hạn chế phạm vi ứng dụng của gốm Al2O3 làm chất nền tản nhiệt.
Đế gốm BeO có độ dẫn nhiệt cao và hằng số điện môi thấp đáp ứng yêu cầu tản nhiệt hiệu quả. Nhưng không có lợi cho việc ứng dụng trên diện rộng vì tính độc hại, ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động.
Gốm AlN được coi là vật liệu ứng cử cho đế tản nhiệt do tính dẫn nhiệt cao. Nhưng gốm AlN có khả năng chống sốc nhiệt kém, dễ bị mê sảng, độ bền và độ dai thấp, không có lợi khi làm việc trong môi trường phức tạp và khó đảm bảo độ tin cậy của các ứng dụng.
Gốm SiC có tính dẫn nhiệt cao, do tổn thất điện môi cao và điện áp đánh thủng thấp nên không thích hợp cho các ứng dụng trong môi trường hoạt động với tần số và điện áp cao.
Si3N4 được công nhận là vật liệu nền gốm tốt nhất, có độ dẫn nhiệt cao và độ tin cậy cao trong và ngoài nước. Mặc dù độ dẫn nhiệt của nền gốm Si3N4 thấp hơn một chút so với AlN, nhưng độ bền uốn và độ dẻo dai của nó có thể đạt hơn hai lần so với AlN. Trong khi đó, độ dẫn nhiệt của gốm Si3N4 cao hơn nhiều so với gốm Al2O3. Ngoài ra, hệ số giãn nở nhiệt của đế gốm Si3N4 gần bằng với tinh thể SiC, chất nền bán dẫn thế hệ thứ 3, cho phép kết hợp ổn định hơn với vật liệu tinh thể SiC. Nó làm cho Si3N4 trở thành vật liệu ưa thích cho chất nền dẫn nhiệt cao cho các thiết bị điện bán dẫn SiC thế hệ thứ 3.