Подлоги од силикон нитрид за подобрени перформанси во енергетската електроника

Денешните дизајни на модулите за напојување првенствено се базираат на алуминиум оксид (Al2O3) или AlN керамика, но зголемените барања за перформанси ги тераат дизајнерите да размислуваат за напредни алтернативи на подлогата. Еден пример е виден во xEV апликациите каде што зголемувањето на температурата на чипот од 150°C на 200°C ги намалува загубите при префрлување за 10%. Дополнително, новите технологии за пакување, како што се модулите за лемење и без жица, ги прават тековните подлоги слаба алка.

Друг значаен двигател од посебно значење е потребата за зголемен век на траење под тешки услови како што се турбините на ветер. Ветерните турбини имаат очекуван животен век од 15 години без дефект при сите еколошки услови, што ги натера дизајнерите на оваа апликација да бараат и подобрени технологии за подлогата.

Трет двигател за подобрени опции за подлогата е новата употреба на компонентите на SiC. Првите модули кои користеа SiC и оптимизирано пакување покажаа намалување на загубите од 40 до 70 % во споредба со традиционалните модули, но исто така ја претставија потребата за нови методи на пакување, вклучувајќи ги подлогите Si3N4. Сите овие трендови ќе ја ограничат идната улога на традиционалните подлоги Al2O3 и AlN, додека супстратите базирани на Si3N4 ќе бидат избор на дизајнерот за модули за напојување со високи перформанси во иднина.

Одличната цврстина на свиткување, високата цврстина при фрактура и добрата топлинска спроводливост го прават силициум нитрид (Si3Ni4) добро прилагоден за електронски подлоги за напојување. Карактеристиките на керамиката и деталната споредба на клучните вредности како делумното празнење или растот на пукнатините покажуваат значително влијание врз однесувањето на финалната подлога како што се топлинската спроводливост и однесувањето на термички циклус.