सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सब्सट्रेट

सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिकसब्सट्रेट एक उच्च-प्रदर्शन सिरेमिक सब्सट्रेट है जो मुख्य सामग्री के रूप में सिलिकॉन नाइट्राइड (Si₃n₄) से बना है। इसके मुख्य घटक सिलिकॉन (एसआई) और नाइट्रोजन (एन) तत्व हैं, जो रासायनिक रूप से si₃n₄ बनाने के लिए बंधे होते हैं। विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान, सिंटरिंग एड्स की एक छोटी मात्रा, जैसे कि एल्यूमीनियम ऑक्साइड (al₂o₃) या yttrium ऑक्साइड (y₂o₃), आमतौर पर उच्च तापमान पर एक घने और समान माइक्रोस्ट्रक्चर बनाने में मदद करने के लिए जोड़ा जाता है।

सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सब्सट्रेट की आंतरिक क्रिस्टल संरचना मुख्य रूप से in- चरण है, जिसमें इंटरलॉकिंग अनाज एक स्थिर हनीकॉम्ब नेटवर्क है। यह अनूठी व्यवस्था सामग्री के लिए उच्च यांत्रिक शक्ति और उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध प्रदान करती है। घने संरचना, उच्च तापमान वाले सिंटरिंग के माध्यम से प्राप्त की गई, उत्कृष्ट तापीय चालकता, शक्ति, गर्मी प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध में परिणाम है। यह व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स, बिजली उपकरण और एयरोस्पेस में उपयोग किया जाता है, आमतौर पर एक गर्मी अपव्यय मंच के रूप में सेवा करता है या इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए समर्थन घटक को इन्सुलेट करता है।

सिलिकॉन नाइट्राइडएक सिरेमिक सब्सट्रेट के रूप में भरोसा किया जाता है क्योंकि यह कॉम्पैक्ट, उच्च-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में थर्मल नियंत्रण और संरचनात्मक विश्वसनीयता के लिए बढ़ती मांगों को पूरा करता है। जैसे -जैसे डिवाइस घनत्व बढ़ता है, पारंपरिक सब्सट्रेट थर्मल तनाव और यांत्रिक भार से निपटने के लिए संघर्ष करते हैं।

सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट तेजी से थर्मल साइकिलिंग के तहत भी यांत्रिक स्थिरता बनाए रखते हैं। यह उन्हें IGBTS, पावर मॉड्यूल और ऑटोमोटिव इन्वर्टर सर्किट के लिए आदर्श बनाता है, जहां पावर अपव्यय अधिक है और विफलता अस्वीकार्य है।

यह आरएफ अनुप्रयोगों में भी इष्ट है, जहां सब्सट्रेट को फाइन-लाइन सर्किटरी का समर्थन करना चाहिए और एक स्थिर ढांकता हुआ स्थिरांक बनाए रखना चाहिए-पारंपरिक सामग्रियों में खोजने के लिए विद्युत और थर्मल गुणों का एक संतुलन मुश्किल है।

सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट गुण

1। थर्मल चालकता

लगभग 80-90 w/(m · k) की एक थर्मल चालकता के साथ, सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट गर्मी अपव्यय में एल्यूमिना सिरेमिक से बाहर निकलते हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक वाहन पावर मॉड्यूल में, सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट चिप तापमान को 30%से अधिक कम कर सकता है, जिससे दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार हो सकता है।

2। यांत्रिक शक्ति

इसकी तीन-बिंदु झुकने की ताकत 800 एमपीए से अधिक हो सकती है, लगभग तीन बार एल्यूमिना सिरेमिक। परीक्षणों से पता चला है कि 0.32 मिमी मोटी सब्सट्रेट बिना क्रैकिंग के 400 एन के दबाव का सामना कर सकता है।

3। थर्मल स्थिरता

इसकी स्थिर ऑपरेशन रेंज -50 ° C से 800 ° C है, और थर्मल विस्तार का इसका गुणांक 3.2 × 10⁻⁶/° C जितना कम है, जिससे यह अर्धचालक सामग्री के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है। उदाहरण के लिए, एक हाई-स्पीड ट्रेन ट्रैक्शन इन्वर्टर में, सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट पर स्विच करने से 67%की तेजी से तापमान में बदलाव के कारण विफलता दर कम हो गई।

4। इन्सुलेशन प्रदर्शन

कमरे के तापमान पर, इसकी मात्रा प्रतिरोधकता 10⁴, · सेमी से अधिक है, और इसकी ढांकता हुआ टूटने की ताकत 20 केवी/मिमी है, पूरी तरह से उच्च-वोल्टेज आईजीबीटी मॉड्यूल की इन्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करती है।

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