氮化硅陶瓷基板為何受歡迎
氮化硅基板在半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用非常多,核心是可以幫助半導(dǎo)體器件更好的散熱。另外由于經(jīng)常面臨顛簸、震動(dòng)等復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境,基板材料也需一定的力學(xué)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(jié)構(gòu)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(shì)?
氮化硅(Si3N4),核心元素是氮元素和硅元素,有著及其廣泛的應(yīng)用。
進(jìn)入智能化信息時(shí)代后,對(duì)電力電子器件還要求能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行變換和控制,由此便大大提升了器件的電控和功率轉(zhuǎn)換性能要求與運(yùn)行功耗,相應(yīng)的,普通的基板已無法滿足降低復(fù)雜功率器件熱阻、控制運(yùn)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(yīng)運(yùn)而生。
以下就是氮化硅陶瓷基板的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn):
良好的絕緣性和抗電擊穿能力;
高的導(dǎo)熱率:導(dǎo)熱性直接影響半導(dǎo)體期間的運(yùn)行狀況和使用壽命,散熱性差導(dǎo)致的溫度場(chǎng)分布不均勻也會(huì)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(dǎo)熱系數(shù)、高電流載荷,比較容易滿足第三代功率半導(dǎo)體器件的散熱需求,同時(shí)熱膨脹系數(shù)與大多數(shù)半導(dǎo)體材料匹配,電氣性能與機(jī)械性能也有不錯(cuò)的水平。
氧化鋁雖然導(dǎo)熱性能較差,無法跟上大功率半導(dǎo)體的發(fā)展趨勢(shì),但其制造工藝成熟,成本低,在中低端領(lǐng)域仍有很大的需求量。氮化鋁的導(dǎo)熱性能最好,與半導(dǎo)體材料有良好的匹配,可應(yīng)用于高端產(chǎn)業(yè),只是力學(xué)性能較差,影響半導(dǎo)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(guó)內(nèi)很多科研單位和企業(yè)都在研究,但技術(shù)難度大,加工成本高,且市場(chǎng)較小,還未出現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的契機(jī),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(yīng)了第三代半導(dǎo)體行業(yè)的需求。
適應(yīng)第三代半導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)、高電流載荷,比較容易滿足第三代功率半導(dǎo)體器件的散熱需求,同時(shí)熱膨脹系數(shù)與大多數(shù)半導(dǎo)體材料匹配,電氣性能與機(jī)械性能也有不錯(cuò)的水平。
綜合得出,氮化硅陶瓷基板要和第三代大功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行配套,是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅需要大規(guī)模資金的配合還要進(jìn)行綜合技術(shù)的整合。更多陶瓷基板的詳情可以咨詢金瑞欣特種電路。