실리콘 질화물 세라믹 기질

실리콘 질화물 세라믹기판은 핵심 재료로서 질화 실리콘 (SIJI)으로 만들어진 고성능 세라믹 기판이다. 주요 구성 요소는 실리콘 (SI) 및 질소 (N) 요소이며, 화학적으로 결합되어 SI₃N₄을 형성합니다. 제조 공정 동안, 산화 알루미늄 (ALAOJ) 또는 YTTRIUM OXTIRE (YATTRIUM)와 같은 소량의 소결 보조 장치가 일반적으로 고온에서 조밀하고 균일 한 미세 구조를 형성하는 데 도움이되도록 첨가된다.

실리콘 질화물 세라믹 기질의 내부 결정 구조는 주로 β- 상이며, 연동 곡물은 안정적인 벌집 네트워크를 형성한다. 이 독특한 배열은 높은 기계적 강도와 재료에 대한 우수한 열 충격 저항을 부여합니다. 고온 소결을 통해 달성 된 조밀 한 구조는 우수한 열전도율, 강도, 내열성 및 부식 저항을 초래합니다. 전자 제품, 전력 장비 및 항공 우주에 널리 사용되며 일반적으로 전자 부품의 열 소산 플랫폼 또는 단열지지 구성 요소 역할을합니다.

질화 실리콘소형 고전력 전자 장치의 열 제어 및 구조적 신뢰성에 대한 증가하는 요구를 충족시키기 때문에 세라믹 기판으로 신뢰됩니다. 장치 밀도가 증가함에 따라 전통적인 기판은 열 응력 및 기계적 부하에 대처하기 위해 노력합니다.

실리콘 질화물 기질은 빠른 열 사이클링에서도 기계적 안정성을 유지합니다. 이로 인해 전력 소실이 높고 고장이 용납 할 수없는 IGBT, 전력 모듈 및 자동차 인버터 회로에 이상적입니다.

또한 기판이 미세한 회로를 지원하고 안정적인 유전체 상수를 유지 해야하는 RF 응용 분야에서도 선호됩니다. 전기 재료에서 찾기 어려운 전기 및 열 특성의 균형.

실리콘 질화물 기질 특성

1. 열전도율

약 80-90 w/(m · k)의 열전도율을 갖는 실리콘 질화물 기질은 열 소산에서 알루미나 세라믹보다 성능이 우수합니다. 예를 들어, 전기 차량 전력 모듈에서 실리콘 질화물 기판은 칩 온도를 30%이상 감소시켜 효율과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

2. 기계적 강도

3 점 굽힘 강도는 알루미나 세라믹보다 약 3 배인 800 MPa를 초과 할 수 있습니다. 테스트에 따르면 0.32mm 두께의 기판은 균열없이 400N의 압력을 견딜 수 있습니다.

3. 열 안정성

안정적인 작동 범위는 -50 ° C ~ 800 ° C이며 열 팽창 계수는 3.2 × 10 °/° C 정도로 낮으므로 반도체 재료와 잘 어울립니다. 예를 들어, 고속 열차 트랙션 인버터에서 실리콘 질화물 기판으로 전환하면 빠른 온도 변화로 인해 고장 속도가 67%감소했습니다.

4. 단열 성능

실온에서, 부피 저항력은 10Ω Ω · cm보다 크고, 유전체 파괴 강도는 20 kV/mm이며, 고전압 IGBT 모듈의 단열 요구 사항을 완전히 충족시킨다.

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