Med ökningen av tredje generationens halvledare framgår kraftanordningar snabbt mot högre effektdensitet, miniatyrisering, integration och multifunktionalitet. Denna utveckling ställer större krav på förpackningsunderlag, där keramiska material har blivit ett viktigt val.
Keramiska underlag erbjuder en unik kombination av hög värmeledningsförmåga, utmärkt värmebeständighet, låg värmeutvidgning, stark mekanisk styrka, enastående isolering, korrosionsbeständighet och stråltolerans. Dessa funktioner gör att de används allmänt i elektroniska förpackningsapplikationer.
För närvarande inkluderar vanligt använda keramiska substratmaterial 96 aluminiumoxid keramiska substrat (AL2O3), aluminiumnitridkeramik (ALN), SI3N4 keramiska produkter, berylliumoxid (BEO) och kiselkarbid (SIC) . Varje material har sina fördelar beroende på applikationskraven.
För att uppfylla prestationsförväntningarna för kraftanordningar måste keramiska underlag uppfylla flera kritiska krav:
1. Hög värmeledningsförmåga - säkerställa effektiv värmeavledning.
2. Utmärkt värmebeständighet - lämplig för drift över 200 ° C.
3. Termisk expansionskoefficientmatchning - Minska förpackningsspänningen med chipmaterial.
4. Låg dielektrisk konstant-vilket möjliggör högfrekventa prestanda och snabbare signalöverföring.
5. Hög mekanisk styrka - upprätthålla tillförlitlighet under förpackning och applicering.
6. Stark korrosionsbeständighet - motståndande syror, alkalier, kokande vatten och organiska lösningsmedel.
7. Tät mikrostruktur - Stödja hermetisk tätning i elektroniska anordningar.
Från aluminiumnitridkeramik med hög värmeledningsförmåga till SI3N4 keramiska produkter kända för mekanisk seghet och metalliseringskeramik för tillförlitlig kretsintegration driver dessa material innovation inom kraftelektronikindustrin.