वर्तमान में, पर्यावरण की रक्षा करने और ऊर्जा की बचत करने की आवाज बढ़ रही है, जिससे घरेलू नए ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहनों को अधिक चिंतित किया गया है। उच्च-शक्ति पैकेजिंग डिवाइस वाहन की गति और भंडारण-से-कॉन्वर्ट एसी और डीसी को विनियमित करने में एक निर्णायक भूमिका निभाते हैं। उच्च आवृत्ति थर्मल चक्र इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग की गर्मी विघटन पर सख्त आवश्यकताओं को आगे बढ़ाता है, और काम के माहौल की जटिलता और विविधता को पैकेजिंग सामग्री के लिए एक सहायक भूमिका निभाने के लिए अच्छे थर्मल शॉक प्रतिरोध और उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक के तेजी से विकास के साथ, जो मुख्य रूप से उच्च वोल्टेज, उच्च वर्तमान और उच्च आवृत्ति की विशेषता है, इस तकनीक में लागू बिजली मॉड्यूल की गर्मी अपव्यय दक्षता महत्वपूर्ण बन गई है। इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग सिस्टम में सिरेमिक सब्सट्रेट सामग्री कुशल गर्मी अपव्यय की कुंजी है, और काम के माहौल की जटिलता का सामना करने के लिए उच्च शक्ति और उच्च विश्वसनीयता भी होनी चाहिए। हाल के वर्षों में, सिरेमिक सब्सट्रेट जो बड़े पैमाने पर उत्पादित किए गए हैं और व्यापक रूप से उपयोग किए गए हैं, मुख्य रूप से हैं: AL2O3, BEO, SIC, SI3N4, ALN और इतने पर।
विभिन्न प्रकार के सिरेमिक सब्सट्रेट के गुण (स्रोत: लियाओ शेंगजुन। सब्सट्रेट के लिए सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सामग्री की तैयारी और गुण
AL2O3 अपनी सरल तैयारी प्रक्रिया, अच्छा इन्सुलेशन और उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण, वर्तमान में गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट उद्योग में एक महत्वपूर्ण स्थिति में है। हालांकि, Al2O3 की कम तापीय चालकता उच्च-शक्ति और उच्च-वोल्टेज उपकरणों की विकास आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है, और केवल कम गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं के साथ काम करने वाले वातावरण के लिए उपयुक्त है, और कम झुकने की ताकत के कारण, AL2O3 सेरामिक्स की अनुप्रयोग सीमा एक गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट के रूप में भी सीमित है।
यद्यपि बीओ सिरेमिक सब्सट्रेट में कुशल गर्मी अपव्यय की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च तापीय चालकता और कम ढांकता हुआ स्थिरांक होता है, लेकिन इसकी विषाक्तता के कारण, यह श्रमिकों के स्वास्थ्य पर प्रभाव डालता है और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के लिए अनुकूल नहीं है।
ALN सिरेमिक में उच्च तापीय चालकता होती है और गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट के लिए उम्मीदवार सामग्री के रूप में माना जाता है। हालांकि, ALN सिरेमिक में खराब थर्मल शॉक प्रतिरोध, आसान डेलिकेंट, कम ताकत और क्रूरता है, जो जटिल वातावरण में काम करने के लिए अनुकूल नहीं है और इसके आवेदन की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए मुश्किल है।
SIC सिरेमिक में उच्च तापीय चालकता होती है, लेकिन उनके उच्च ढांकता हुआ नुकसान और कम ब्रेकडाउन वोल्टेज के कारण, यह उच्च आवृत्ति और उच्च वोल्टेज कार्य वातावरण के आवेदन के लिए अनुकूल नहीं है।
सिलिकॉन नाइट्राइड को उच्च तापीय चालकता और घर और विदेश में उच्च विश्वसनीयता के साथ सबसे अच्छा सिरेमिक सब्सट्रेट सामग्री के रूप में मान्यता प्राप्त है। यद्यपि SI3N4 सिरेमिक सब्सट्रेट की थर्मल चालकता ALN की तुलना में थोड़ी कम है, लेकिन इसकी झुकने की शक्ति और फ्रैक्चर क्रूरता ALN से दोगुना से अधिक तक पहुंच सकती है। इसी समय, SI3N4 सिरेमिक की थर्मल चालकता Al2O3 सिरेमिक की तुलना में बहुत अधिक है। इसके अलावा, SI3N4 सिरेमिक सब्सट्रेट का थर्मल विस्तार गुणांक तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक सब्सट्रेट Sic क्रिस्टल के करीब है, जिससे यह SIC क्रिस्टल सामग्री से मेल खाने के लिए अधिक स्थिर हो जाता है। यह SI3N4 को तीसरी पीढ़ी SIC सेमीकंडक्टर पावर डिवाइस के लिए उच्च थर्मल चालकता सब्सट्रेट के लिए पसंदीदा सामग्री बनाता है।
