Tin tức công ty về Giải quyết các thách thức về mật độ điện năng cao và thất bại nhiệt Substrate gốm silicon nitride cho phép đóng gói ổn định cho các chất bán dẫn thế hệ tiếp theo
Giải quyết các thách thức về mật độ điện năng cao và thất bại nhiệt Substrate gốm silicon nitride cho phép đóng gói ổn định cho các chất bán dẫn thế hệ tiếp theo
2025-08-11
Khi các chất bán dẫn thế hệ thứ ba như SiC, GaN và các mô-đun IGBT tiếp tục phát triển hướng tới mật độ công suất và tần số chuyển mạch cao hơn, khách hàng phải đối mặt với những thách thức ngày càng tăng về hỏng hóc nhiệt và độ tin cậy của thiết bị. Trong điều kiện hoạt động ở nhiệt độ cao và dòng điện lớn, các đế gốm alumina hoặc nhôm nitride thông thường thường gặp phải độ dẫn nhiệt thấp và độ bền cơ học kém, dẫn đến quá nhiệt, mỏi mối hàn hoặc phân lớp.
Đế gốm silicon nitride (Si₃N₄) có độ dẫn nhiệt cao cung cấp một giải pháp đột phá. Được sản xuất từ bột Si₃N₄ có độ tinh khiết cao thông qua quá trình tạo hình và thiêu kết chính xác trên 2000°C, nó mang lại độ dẫn nhiệt >80 W/(m·K), cùng với khả năng cách điện tuyệt vời, tổn thất điện môi thấp và độ bền uốn vượt trội.
Không giống như các vật liệu thông thường, hệ số giãn nở nhiệt của silicon nitride gần khớp với chip silicon, làm giảm ứng suất nhiệt và ngăn ngừa phân lớp. Độ bền đứt gãy cao và khả năng chống sốc nhiệt của nó đảm bảo độ tin cậy trong các chu kỳ gia nhiệt nhanh và các hoạt động khởi động-dừng thường xuyên, kéo dài đáng kể tuổi thọ của mô-đun.
Đế gốm silicon nitride hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong các mô-đun truyền động động cơ EV, bộ biến đổi lực kéo đường sắt, hệ thống điều khiển tàu cao tốc và các bộ nguồn sạc nhanh. Phản hồi của khách hàng cho thấy nhiệt độ mối nối giảm tới 15% và cải thiện gấp ba lần về tuổi thọ chu kỳ nhiệt so với các đế truyền thống.
Với độ dẫn nhiệt cao, độ tin cậy cơ học và khả năng cách điện, đế gốm silicon nitride đã trở thành vật liệu được ưa chuộng cho việc đóng gói và quản lý nhiệt của các thiết bị điện tử công suất thế hệ tiếp theo, hỗ trợ các hệ thống bán dẫn an toàn hơn, bền hơn và hiệu quả hơn.