Con el aumento de los semiconductores de tercera generación, los dispositivos de potencia avanzan rápidamente hacia una mayor densidad de potencia, miniaturización, integración y multifuncionalidad. Estos desarrollos imponen mayores demandas en los sustratos de embalaje, donde los materiales cerámicos se han convertido en una opción esencial.
Los sustratos cerámicos ofrecen una combinación única de alta conductividad térmica, excelente resistencia al calor, baja expansión térmica, fuerte resistencia mecánica, aislamiento sobresaliente, resistencia a la corrosión y tolerancia a la radiación. Estas características las hacen ampliamente utilizadas en aplicaciones electrónicas de embalaje.
Actualmente, los materiales de sustrato de cerámica de uso común incluyen 96 sustrato de cerámica de alúmina (AL2O3), cerámica de nitruro de aluminio (ALN), productos cerámicos SI3N4, óxido de berilio (BEO) y carburo de silicio (SIC) . Cada material tiene sus ventajas según los requisitos de la aplicación.
Para cumplir con las expectativas de rendimiento de los dispositivos de energía, los sustratos de cerámica deben satisfacer varios requisitos críticos:
1. Alta conductividad térmica: garantizar la disipación de calor eficiente.
2. Excelente resistencia al calor: adecuada para operar superiores a 200 ° C.
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4. Constante dieléctrica baja: permitiendo un rendimiento de alta frecuencia y una transmisión de señal más rápida.
5. Alta resistencia mecánica: manteniendo la confiabilidad durante el embalaje y la aplicación.
6. Resistencia a la corrosión fuerte: resistencia de ácidos, álcalis, agua hirviendo y solventes orgánicos.
7. Microestructura densa: soporte de sellado hermético en dispositivos electrónicos.
Desde cerámica de nitruro de aluminio con alta conductividad térmica hasta productos de cerámica SI3N4 conocidos por la dureza mecánica y la cerámica de metalización para la integración de circuitos confiables, estos materiales están impulsando la innovación en la industria de la electrónica de energía.