Silikon nitrür plakaları

Semicorex silikon nitrür plakaları, teknoloji daha küçük ve daha zorlu hale geldikçe uzun hizmet ömrü ve yüksek termal performans performansı sunan titiz güç elektroniği yükünü gerçekleştirmek için tasarlanmış yüksek performanslı seramik substratlardır.Silikon nitrürSubstratlar, mekanik mukavemet, kırılma tokluğu ve termal iletkenliğin benzersiz bir kombinasyonu nedeniyle popülerlik kazanıyor, bu da onları alümina (al₂o₃) veya alüminyum nitrür (aln) gibi geleneksel malzemelerin artık gereksinim beklentilerini karşılayabileceği yüksek güvenilirlik, yüksek performanslı güç modüllerinde çekici bir substrat seçeneği haline getiriyor.

Yüksek kırılma tokluğu (K₁), diğer substrat malzemelerinin sahip olmadığı silikon nitrür seramik özellikleri verir. Bu plakalar, termal döngü veya döngüsel yükten kaynaklanan çatlama ve arıza hasarına karşı yüksek bir dirence sahiptir. Bu, bir silikon nitrür plakasının, sistem güvenilirliğini artıran hasarsız önemli bir mekanik ve termal stres seviyesine sahip olacağı anlamına gelir. Yüksek bükülme mukavemetinin bir sonucu, silikon nitrür plakalarının daha ince kesitidir; Bu nedenle, aynı özellikte performans sergilerken daha az tartılabilir ve daha az yer kaplayabilirler. Termal performans açısından, silikon nitrür plakaları, en aşırı performans koşullarında hızlı ısı dağılımı ile ALN'ye benzer şekilde hareket eder.

Performans talepleri, özellikle elektrik ve hibrit elektrikli araçlar (XEV'ler) konusunda ilerlemeye devam ettikçe, geleneksel seramik malzemeler sınırlamalarına yaklaşıyor. Chip bağlantı sıcaklığının 150 ° C'den 200 ° C'ye yükseldiği durumlarda, anahtarlama kayıpları %10'dan fazla azalabilir, bu da sistem verimliliğini arttırır. Bu termal avantaj, substrat malzemelerinin termal ve mekanik güvenilirliğinin dayanabileceği ve silikon nitrür plakalarının yapısal özelliklerinin bu bölgelerde mükemmel olması için daha büyük bir talep ile birlikte gelir.

Termal şok toleransı, si₃n₄ plakalarının bir başka büyük avantajıdır. Hızlı sıcaklık değişimlerine tolerans, Si₃n₄ plakaları çoklu güç döngüsünün gerçekleştiği termal şok uygulamaları için ideal bir konuma getirir. Yüksek güçlü yoğunluklu modüller, sürekli olarak açılan ve kapanma cihazları, ömürleri uzatmak ve bakım çabalarını en aza indirmek için termal şok yüklenmiştir.

Lehimsiz montajlar ve tel bağsız modüller gibi gelişmiş ambalaj tekniklerine geçiş, zorunlu substrat beklentileri için bir başka husustur. Bu teknikler, gelişmiş elektrik verimliliğini ve mekanik sağlamlığını vurgular, ancak substrat üzerindeki montaj sıcaklığı ve stres toleransı taleplerinin artmasıdır. Silikon nitrür plakaları bu gereksinimi karşılayabilir.

Mekanik ve termal faydaların yanı sıra, silikon nitrür substratları, yüksek sıcaklıklarda bile yüksek dielektrik mukavemetini koruyan üstün elektriksel izolatörlerdir. Bu, otomotiv, endüstriyel ve yenilenebilir enerji uygulamalarında güç elektroniğinin geliştirilmesi için kritik olan yüksek voltajlı uygulamalarda güvenli ve güvenilir çalışmayı sağlar.

Silikon nitrür plakalarının uygulamaları elektrikli araçlarla durmaz, aynı zamanda kararlı, termal olarak iletken ve elektriksel olarak yalıtımlı bir substratın gerekli olduğu her yerde endüstriyel motor sürücüler, rüzgar enerjisi dönüştürücüler, demiryolu çekişleri, havacılık güç modülleri ve üst düzey tüketici elektroniğinde de kullanılır.

Örneğin, elektrikli araç invertörlerinde, yüksek bağlantı sıcaklığı, tasarımcıların soğutma gereksinimlerini en aza indirebilecekleri, daha hafif ağırlıklara ve maksimum sistem verimliliğine neden olabileceği anlamına gelirken, rüzgar türbini dönüştürücülerinde, nispi termal stabilite ve silikon nitrürün mekanik güvenilirliği, çevre koşullarının en kötülerinde güvenilir performansı sürdürmeye yardımcı olur.

Silikon nitrür, alümina veya alüminyum nitrür üzerinde modern substrat teknolojisinde önemli bir sıçramadır, daha ince ve daha hafif tasarımlara izin verir ve geçmişe kıyasla iyileştirilmiş tokluk ve güvenilirlik sunar ve mühendislerin yeni nesil yüksek performanslı güç modüllerini güvenle geliştirmesine izin verir.