सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेट

अर्धरेक्स सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेटें उच्च प्रदर्शन वाले सिरेमिक सब्सट्रेट हैं जो पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के कठोर बोझ को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो लंबी सेवा जीवन और उच्च थर्मल प्रदर्शन प्रदर्शन की पेशकश करते हैं, क्योंकि प्रौद्योगिकी छोटी और अधिक मांग वाली हो जाती है।सिलिकॉन नाइट्राइडसब्सट्रेट यांत्रिक शक्ति, फ्रैक्चर क्रूरता और थर्मल चालकता के एक अनूठे संयोजन के कारण लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं, जिससे उन्हें उच्च-विश्वसनीयता, उच्च-प्रदर्शन पावर मॉड्यूल में एक आकर्षक सब्सट्रेट विकल्प मिल रहा है, जहां पारंपरिक सामग्री, जैसे कि एल्यूमिना (अलोओ) या एल्यूमीनियम नाइट्राइड (एएलएन), अब आवश्यकता अपेक्षाओं को पूरा नहीं कर सकती है।

उच्च फ्रैक्चर क्रूरता (K₁) सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक गुण देता है जो अन्य सब्सट्रेट सामग्री में नहीं है। इन प्लेटों में थर्मल साइकिलिंग या चक्रीय लोड के कारण होने वाले क्रैकिंग और विफलता क्षति के लिए एक उच्च प्रतिरोध होता है। इसका मतलब यह है कि एक सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेट बिना किसी नुकसान के यांत्रिक और थर्मल तनाव के एक महत्वपूर्ण स्तर को समायोजित करेगी, जो सिस्टम विश्वसनीयता को बढ़ाती है। उच्च झुकने की ताकत का परिणाम सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेटों का पतला क्रॉस-सेक्शन है; इसलिए, वे कम वजन कर सकते हैं और एक ही क्षमता पर प्रदर्शन करते समय कम जगह ले सकते हैं। थर्मल प्रदर्शन के संदर्भ में, सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेटें सबसे चरम प्रदर्शन स्थितियों में तेजी से गर्मी के विघटन के साथ ALN के समान कार्य करती हैं।

जैसा कि प्रदर्शन की मांग प्रगति करती रहती है, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों (XEV) के बारे में, पारंपरिक सिरेमिक सामग्री उनकी सीमाओं के पास हैं। ऐसे उदाहरणों में जहां चिप जंक्शन का तापमान 150 ° C से 200 ° C तक बढ़ जाता है, स्विचिंग लॉस 10 %से अधिक कम हो सकता है, जिससे सिस्टम दक्षता बढ़ जाती है। यह थर्मल लाभ एक बड़ी मांग के साथ आता है कि सब्सट्रेट सामग्री की थर्मल और यांत्रिक विश्वसनीयता का सामना करना पड़ सकता है, और इन क्षेत्रों में सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेटों के संरचनात्मक गुणों को एक्सेल किया जा सकता है।

थर्मल शॉक टॉलरेंस Si₃n₄ प्लेटों का एक और प्रमुख लाभ है। तेजी से तापमान में बदलाव के लिए सहिष्णुता थर्मल शॉक अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श स्थिति में Si₃n₄ प्लेटें डालती है जहां कई पावर साइकिलिंग होती है। उच्च-शक्ति घनत्व मॉड्यूल लगातार डिवाइसों को स्विच करने वाले उपकरणों पर और थर्मल रूप से शॉक-लोडेड हैं जो जीवनकाल का विस्तार करने और रखरखाव के प्रयासों को कम करने के लिए हैं।

उन्नत पैकेजिंग तकनीकों जैसे कि मिलाप-कम असेंबली और वायर-बॉन्डलेस मॉड्यूल जैसी संक्रमण सब्सट्रेट अपेक्षाओं की मांग के लिए एक और विचार है। इन तकनीकों में सुधार विद्युत दक्षता और यांत्रिक मजबूती पर जोर दिया गया है, लेकिन इस प्रकार सब्सट्रेट पर विधानसभा तापमान और तनाव सहिष्णुता की मांगों में वृद्धि हुई है। सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेटें इस आवश्यकता को पूरा कर सकती हैं।

यांत्रिक और थर्मल लाभों के अलावा, सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट बेहतर विद्युत इंसुलेटर हैं, जो ऊंचे तापमान में भी एक उच्च ढांकता हुआ ताकत बनाए रखते हैं। यह मोटर वाहन, औद्योगिक और नवीकरणीय ऊर्जा अनुप्रयोगों में बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के लिए महत्वपूर्ण उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों में सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करता है।

सिलिकॉन नाइट्राइड प्लेटों के अनुप्रयोग इलेक्ट्रिक वाहनों के साथ नहीं रुकते हैं, उनका उपयोग औद्योगिक मोटर ड्राइव, पवन ऊर्जा कन्वर्टर्स, रेल कर्षण, एयरोस्पेस पावर मॉड्यूल और उच्च अंत उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में भी किया जाता है, जहां भी एक स्थिर, थर्मल प्रवाहकीय और विद्युत रूप से इन्सुलेट सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रिक वाहन इनवर्टर में, उदाहरण के लिए, उच्च जंक्शन तापमान का मतलब है कि डिजाइनर अपनी शीतलन आवश्यकताओं को कम कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हल्का वजन, और अधिकतम सिस्टम दक्षता होती है, जबकि पवन टरबाइन कन्वर्टर्स में, सापेक्ष थर्मल स्थिरता और सिलिकॉन नाइट्राइड की यांत्रिक विश्वसनीयता पर्यावरणीय परिस्थितियों में सबसे खराब प्रदर्शन को बनाए रखने में मदद करती है।

सिलिकॉन नाइट्राइड एल्यूमिना या एल्यूमीनियम नाइट्राइड पर आधुनिक सब्सट्रेट तकनीक में एक बड़ी छलांग है, जो पतले और हल्के डिजाइनों की अनुमति देता है, और अतीत की तुलना में बेहतर क्रूरता और विश्वसनीयता प्रदान करता है, जिससे इंजीनियरों को आत्मविश्वास के साथ उच्च-प्रदर्शन वाली शक्ति मॉड्यूल की अगली पीढ़ी को विकसित करने की अनुमति मिलती है।