Siliciumnitride -platen

Semicorex siliciumnitrideplaten zijn krachtige keramische substraten die zijn ontworpen om de rigoureuze last van stroomelektronica uit te voeren, die een lange levensduur van de servicelevens en hoge thermische prestatieprestaties bieden, omdat technologie kleiner en veeleisender wordt.SiliciumnitrideSubstraten bereiken populariteit vanwege een unieke combinatie van mechanische sterkte, breuktaaiheid en thermische geleidbaarheid, waardoor ze een aantrekkelijke substraatoptie zijn in hoog betrouwbaarheid, krachtige vermogensmodules, waarbij conventionele materialen, zoals aluminiumoxide (al₂o₃) of aluminiumnitride (ALN), geen aan de vereiste verwachtingen kunnen voldoen.

Hoge breuktaaiheid (K₁) geeft siliciumnitride keramiekeigenschappen die andere substraatmaterialen niet hebben. Deze platen hebben een hoge weerstand tegen scheuren en faalschade veroorzaakt door thermische fietsen of cyclische belasting. Dit betekent dat een siliciumnitrideplaat een aanzienlijk niveau van mechanische en thermische spanning zal huisvesten, zonder schade, die de systeembetrouwbaarheid verhoogt. Een resultaat van hoge buigsterkte is de dunnere dwarsdoorsnede van siliciumnitrideplaten; Daarom kunnen ze minder wegen en minder ruimte innemen terwijl ze op dezelfde mogelijkheid presteren. In termen van thermische prestaties werken siliciumnitride -platen op dezelfde manier als ALN met snelle warmtedissipatie in de meest extreme prestatieomstandigheden.

Naarmate de prestaties blijven vorderen, vooral met betrekking tot elektrische en hybride elektrische voertuigen (XEV's), naderen traditionele keramische materialen hun beperkingen. In gevallen waarin de chip junction -temperatuur toeneemt van 150 ° C tot 200 ° C, kunnen schakelverliezen met meer dan 10 %afnemen, wat de systeemefficiëntie verhoogt. Dit thermische voordeel heeft een grotere vraag dat de thermische en mechanische betrouwbaarheid van substraatmaterialen kan weerstaan, en de structurele eigenschappen van siliciumnitrideplaten blinken uit in deze gebieden.

Thermische schoktolerantie is een ander groot voordeel van si₃n₄ -platen. De tolerantie voor snelle temperatuurveranderingen plaatst Si₃n₄ -platen in een ideale positie voor thermische schoktoepassingen waar meerdere vermogenscycling plaatsvindt. High-Power Density-modules die continu van apparaten aan en uit schakelen, hebben thermisch geschokt om de levensduur te verlengen en onderhoudsinspanningen te minimaliseren.

De overgang naar geavanceerde verpakkingstechnieken zoals soldeerloze assemblages en draadbondloze modules is een andere overweging voor veeleisende substraatverwachtingen. Deze technieken benadrukken verbeterde elektrische efficiëntie en mechanische robuustheid, maar verhoogden dus de eisen van de assemblagetemperatuur en stresstolerantie op het substraat. Siliciumnitrideplaten kunnen aan deze vereiste voldoen.

Afgezien van mechanische en thermische voordelen, zijn siliciumnitride -substraten superieure elektrische isolatoren, die een hoge diëlektrische sterkte behouden, zelfs bij verhoogde temperaturen. Dit zorgt voor de veilige en betrouwbare werking in hoogspanningstoepassingen die cruciaal zijn voor de ontwikkeling van stroomelektronica in toepassingen op het gebied van auto-, industriële en hernieuwbare energie.

De toepassingen van siliciumnitrideplaten stoppen niet met elektrische voertuigen, ze worden ook gebruikt in industriële motoraandrijvingen, windenergie-converters, spoorwegtractie, ruimtevaartmodules en hoogwaardige consumentenelektronica waar een stabiel, thermisch geleidend en elektrisch isolerend substraat vereist is.

In omvormers van elektrische voertuigen, bijvoorbeeld, betekent dat ontwerpers van hoge junctie bijvoorbeeld hun koelvereisten kunnen minimaliseren, wat resulteert in lichtere gewichten en maximale systeemefficiëntie, terwijl in windturbineconverters, de relatieve thermische stabiliteit en mechanische betrouwbaarheid van siliciumnitride helpen de betrouwbare prestaties te behouden in de ergste milieucondities.

Siliciumnitride is een belangrijke sprong in de moderne substraattechnologie ten opzichte van aluminiumoxide of aluminiumnitride, waardoor dunnere en lichtere ontwerpen mogelijk zijn en een verbeterde taaiheid en betrouwbaarheid bieden in vergelijking met het verleden, waardoor ingenieurs de volgende generatie hoogwaardige stroommodules met vertrouwen kunnen ontwikkelen.