Με την άνοδο των ημιαγωγών τρίτης γενιάς, οι συσκευές ισχύος προχωρούν γρήγορα προς την υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, τη μικροσκοπική, ολοκλήρωση και πολυλειτουργικότητα. Αυτές οι εξελίξεις θέτουν μεγαλύτερες απαιτήσεις σε υποστρώματα συσκευασίας, όπου τα κεραμικά υλικά έχουν γίνει μια ουσιαστική επιλογή.
Τα κεραμικά υποστρώματα προσφέρουν έναν μοναδικό συνδυασμό υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, εξαιρετικής αντοχής στη θερμότητα, χαμηλής θερμικής διαστολής, ισχυρής μηχανικής αντοχής, εξαιρετικής μόνωσης, αντοχής στη διάβρωση και ανοχής ακτινοβολίας. Αυτά τα χαρακτηριστικά τα καθιστούν ευρέως χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ηλεκτρονικών συσκευασιών.
Επί του παρόντος, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα κεραμικά υλικά υποστρώματος περιλαμβάνουν 96 κεραμικό υπόστρωμα αλουμίνας (AL2O3), κεραμικά νιτριδίου αλουμινίου (ALN), κεραμικά προϊόντα SI3N4, οξείδιο βηρυλλίου (BEO) και καρβίδιο πυριτίου (SIC) . Κάθε υλικό έχει τα πλεονεκτήματά του ανάλογα με τις απαιτήσεις εφαρμογής.
Για να ανταποκριθούν στις προσδοκίες απόδοσης των συσκευών ισχύος, τα κεραμικά υποστρώματα πρέπει να ικανοποιούν αρκετές κρίσιμες απαιτήσεις:
1. Υψηλή θερμική αγωγιμότητα - Εξασφάλιση αποτελεσματικής διάχυσης θερμότητας.
2. Εξαιρετική αντίσταση θερμότητας - κατάλληλη για λειτουργία άνω των 200 ° C.
3. Συντελεστής θερμικής διαστολής - μείωση του στρες συσκευασίας με υλικά τσιπ.
4. Χαμηλή διηλεκτρική σταθερά-Ενεργοποίηση απόδοσης υψηλής συχνότητας και ταχύτερη μετάδοση σήματος.
5. Υψηλή μηχανική αντοχή - Διατήρηση αξιοπιστίας κατά τη διάρκεια της συσκευασίας και της εφαρμογής.
6. Ισχυρή αντοχή στη διάβρωση - αντέκρουσες οξέα, αλκαλικά, βραστό νερό και οργανικούς διαλύτες.
7. Πυκνή μικροδομή - Υποστηρίζοντας ερμητική σφράγιση σε ηλεκτρονικές συσκευές.
Από τα κεραμικά νιτριδίου αλουμινίου με υψηλή θερμική αγωγιμότητα σε κεραμικά προϊόντα SI3N4 γνωστά για τη μηχανική ανθεκτικότητα και τα κεραμικά μεταλλοποίησης για αξιόπιστη ολοκλήρωση κυκλώματος, αυτά τα υλικά οδηγούν στην καινοτομία στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών ισχύος.