Die Lösung der Herausforderungen bei hoher Leistungsdichte und thermischen Ausfällen - Keramiksubstrate aus Siliziumnitrid ermöglichen eine stabile Verpackung für Halbleiter der nächsten Generation

Da sich Halbleiter der dritten Generation wie SiC-, GaN- und IGBT-Module weiter in Richtung höhere Leistungsdichte und Schaltfrequenz entwickeln,Kunden stehen zunehmend vor Herausforderungen bei thermischen Ausfällen und GerätezuverlässigkeitBei hohen Temperaturen und hohen Strömen leiden herkömmliche Aluminiumoxid- oder Aluminiumnitridsubstrate häufig unter geringer Wärmeleitfähigkeit und schlechter mechanischer Festigkeit.die zu Überhitzung führt, Lötmüdigkeit oder Delamination.

Das keramische Substrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit aus Siliziumnitrid (Si3N4) bietet eine bahnbrechende Lösung.Hergestellt aus hochreinem Si3N4-Pulver durch Präzisionsformung und Sinterung über 2000°C, bietet eine Wärmeleitfähigkeit von > 80 W/m·K, eine hervorragende Isolierung, geringe dielektrische Verluste und eine überlegene Biegefestigkeit.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Materialien entspricht der Wärmeausdehnungskoeffizient von Siliziumnitrid dem von Siliziumchips, wodurch die thermische Belastung verringert und eine Delamination verhindert wird.Die hohe Bruchfestigkeit und die Wärmeschlagfestigkeit gewährleisten die Zuverlässigkeit bei schnellen Heizzyklen und häufigen Start-Stop-Betriebsvorgängen, was die Lebensdauer des Moduls erheblich verlängert.

Siliziumnitrid-Keramiksubstrate werden mittlerweile weit verbreitet in EV-Motorantriebsmodule, Zugantriebskonverter, Hochgeschwindigkeitszugsteuerungssysteme und Schnellladegeräte eingesetzt.Kundenfeedback zeigt bis zu 15% niedrigere Verbindungstemperatur und eine dreifache Verbesserung der thermischen Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Substraten.

Mit ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit, mechanischer Zuverlässigkeit und elektrischer IsolierungSiliziumnitrid-Keramiksubstrate sind zum bevorzugten Material für die Verpackung von Leistungselektronik der nächsten Generation und für das thermische Management geworden, die sichere, langlebige und effizientere Halbleitersysteme unterstützen.