氮化硅陶瓷基板為何受歡迎
氮化硅基板在半導體領域應用非常多,核心是可以幫助半導體器件更好的散熱。另外由于經(jīng)常面臨顛簸、震動等復雜的力學環(huán)境,基板材料也需一定的力學可靠性,氮化硅陶瓷基板各方面性能較平衡,是綜合性能最好的結構陶瓷材料。今天小編要分享的是氮化硅陶瓷基板為何受歡迎?
氮化硅陶瓷基板具備哪些優(yōu)勢?
氮化硅(Si3N4),核心元素是氮元素和硅元素,有著及其廣泛的應用。
進入智能化信息時代后,對電力電子器件還要求能夠?qū)﹄娔苓M行變換和控制,由此便大大提升了器件的電控和功率轉換性能要求與運行功耗,相應的,普通的基板已無法滿足降低復雜功率器件熱阻、控制運行溫度、保障可靠性的高要求,必須更換性能更優(yōu)的基板,新型功率陶瓷基板便應運而生。
以下就是氮化硅陶瓷基板的優(yōu)勢特點:
良好的絕緣性和抗電擊穿能力;
高的導熱率:導熱性直接影響半導體期間的運行狀況和使用壽命,散熱性差導致的溫度場分布不均勻也會使電子器件噪聲大大增加;
熱膨脹系數(shù)與封裝內(nèi)其他其他所用材料匹配;
良好的高頻特性:即低的介電常數(shù)和低的介質(zhì)損耗;
表面光滑,厚度一致:便于在基片表面印刷電路,并確保印刷電路的厚度均勻。
氮化硅陶瓷基板和氧化鋁、氮化鋁陶瓷基板的區(qū)別?
氮化硅陶瓷。它的高導熱系數(shù)、高電流載荷,比較容易滿足第三代功率半導體器件的散熱需求,同時熱膨脹系數(shù)與大多數(shù)半導體材料匹配,電氣性能與機械性能也有不錯的水平。
氧化鋁雖然導熱性能較差,無法跟上大功率半導體的發(fā)展趨勢,但其制造工藝成熟,成本低,在中低端領域仍有很大的需求量。氮化鋁的導熱性能最好,與半導體材料有良好的匹配,可應用于高端產(chǎn)業(yè),只是力學性能較差,影響半導體器件壽命,使用成本較高。氮化硅在綜合性能方面表現(xiàn)最優(yōu),但入門門檻很高,目前國內(nèi)很多科研單位和企業(yè)都在研究,但技術難度大,加工成本高,且市場較小,還未出現(xiàn)大規(guī)模應用的契機,這也是許多企業(yè)還在觀望,未下定決心加大投入的原因。
氮化硅陶瓷基板已然適應了第三代半導體行業(yè)的需求。
適應第三代半導體,如氮化鎵、碳化硅等性能要求的大功率陶瓷基板材料中,綜合下來最有前途的材料就是:氮化硅陶瓷。它的高導熱系數(shù)、高電流載荷,比較容易滿足第三代功率半導體器件的散熱需求,同時熱膨脹系數(shù)與大多數(shù)半導體材料匹配,電氣性能與機械性能也有不錯的水平。
綜合得出,氮化硅陶瓷基板要和第三代大功率半導體器件進行配套,是一個比較復雜的系統(tǒng)工程,不僅需要大規(guī)模資金的配合還要進行綜合技術的整合。更多陶瓷基板的詳情可以咨詢金瑞欣特種電路。