С ростом полупроводников третьего поколения энергетические устройства быстро продвигаются к более высокой плотности мощности, миниатюризации, интеграции и многофункциональности. Эти разработки предъявляют большие требования на упаковочных субстратах, где керамические материалы стали важным выбором.
Керамические субстраты предлагают уникальную комбинацию высокой теплопроводности, превосходной теплостойкости, низкой тепловой экспансии, сильной механической прочности, выдающейся изоляции, коррозионной стойкости и толерантности к радиации. Эти функции делают их широко используемыми в электронных приложениях упаковки.
В настоящее время обычно используемые керамические субстратные материалы включают 96 керамический субстрат алюминия (AL2O3), керамику алюминия нитрида (ALN), керамические продукты SI3N4, оксид бериллия (BEO) и карбид кремния (SIC) . Каждый материал имеет свои преимущества в зависимости от требований применения.
Чтобы соответствовать ожиданиям силовых устройств, керамические субстраты должны соответствовать нескольким критическим требованиям:
1. Высокая теплопроводность - обеспечение эффективного рассеяния тепла.
2. Отличная теплостойкость - подходит для работы выше 200 ° C.
3. Соответствие коэффициента теплового расширения - уменьшение напряжения упаковки с помощью чип -материалов.
4. Низкая диэлектрическая постоянная-обеспечивает высокочастотную производительность и более быструю передачу сигнала.
5. Высокая механическая прочность - поддержание надежности во время упаковки и применения.
6. Сильная коррозионная устойчивость - выпадающая кислоты, щелочи, кипящая вода и органические растворители.
7. Плотная микроструктура - поддержка герметического уплотнения в электронных устройствах.
От алюминиевой нитридной керамики с высокой теплопроводностью до керамических продуктов Si3N4, известных по механической вязкости и керамики металлизации для надежной интеграции цепи, эти материалы способствуют инновациям в отрасли электроники.