In den letzten Jahren sind die keramischen Substrate, die massenproduziert und weit verbreitet sind, hauptsächlich: Al2o3, Beo, SIC, SI3N4, ALN und so weiter.
Eigenschaften verschiedener Arten von Keramiksubstraten (Quelle: Liao Shengjun. Zubereitung und Eigenschaften von Siliziumnitrid -Keramikmaterialien für Substrat
Al2o3 aufgrund seines einfachen Vorbereitungsprozesses, einer guten Isolierung und des hohen Temperaturbeständigkeit nimmt derzeit eine wichtige Position in der Wärmedissipations -Substratindustrie ein. Die niedrige thermische Leitfähigkeit von AL2O3 kann jedoch nicht die Entwicklungsanforderungen von Hochleistungs- und Hochspannungsgeräten erfüllen und eignet als Wärmeableitungssubstrat ist ebenfalls begrenzt.
Obwohl Beo Ceramic-Substrat eine hohe thermische Leitfähigkeit und eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist, um die Anforderungen einer effizienten Wärmeableitung zu erfüllen, hat es jedoch aufgrund seiner Toxizität einen Einfluss auf die Gesundheit der Arbeitnehmer und ist der Anwendung in großem Maßstab nicht förderlich.
ALN -Keramik weisen eine hohe thermische Leitfähigkeit auf und gelten als Kandidatenmaterial für Wärmeableitungssubstrate. Aln -Keramik weisen jedoch einen schlechten thermischen Schockwiderstand, eine einfache gralliszierende, geringe Festigkeit und Zähigkeit auf, was für die Arbeit in komplexer Umgebung nicht förderlich ist und schwierig ist, die Zuverlässigkeit seiner Anwendung zu gewährleisten.
Die SIC -Keramik weisen eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, aber aufgrund ihres hohen dielektrischen Verlusts und ihres niedrigen Abbausspannung ist es für die Anwendung von hoher Frequenz- und Hochspannungs -Arbeitsumgebung nicht förderlich.
Siliziumnitrid gilt als das beste keramische Substratmaterial mit hoher thermischer Leitfähigkeit und hoher Zuverlässigkeit im In- und Ausland. Obwohl die thermische Leitfähigkeit des SI3N4 -Keramik -Substrats etwas niedriger ist als die von ALN, kann seine Biegefestigkeit und die Frakturzähigkeit mehr als doppelt so hoch wie die von ALN erreichen. Gleichzeitig ist die thermische Leitfähigkeit der Si3N4 -Keramik viel höher als die von al2o3 -Keramik. Darüber hinaus liegt der thermische Expansionskoeffizient des SI3N4-Keramik-Substrats nahe dem des SIC-Kristalls der dritten Generation der dritten Generation, wodurch er stabiler wird, um dem SIC-Kristallmaterial übereinzustimmen. Dies macht SI3N4 zu dem bevorzugten Material für Substrate mit hoher thermischer Leitfähigkeit für SIC -Halbleiter -Leistungsgeräte der 3. Generation.