Son yıllarda, seri üretilen ve yaygın olarak kullanılan seramik substratlar esas olarak: Al2O3, Beo, Sic, Si3N4, ALN vb.
Farklı seramik substrat türlerinin özellikleri (Kaynak: Liao Shengjun. Substrat için silikon nitrür seramik malzemelerinin hazırlanması ve özellikleri
AL2O3 Basit hazırlık süreci, iyi yalıtım ve yüksek sıcaklık direnci nedeniyle şu anda ısı dağılma substrat endüstrisinde önemli bir konuma sahiptir. Bununla birlikte, AL2O3'ün düşük termal iletkenliği, yüksek güç ve yüksek voltajlı cihazların geliştirme gereksinimlerini karşılayamaz ve sadece düşük ısı dağılma gereksinimlerine sahip çalışma ortamları için uygundur ve düşük bükülme mukavemeti nedeniyle, AL2O3 seramiklerinin uygulama aralığı nedeniyle Bir ısı dağılma substratı olarak da sınırlıdır.
Beo seramik substratı, verimli ısı dağılımı gereksinimlerini karşılamak için yüksek termal iletkenliğe ve düşük dielektrik sabitine sahip olsa da, toksisitesi nedeniyle işçilerin sağlığı üzerinde bir etkisi vardır ve büyük ölçekli uygulamaya elverişli değildir.
ALN seramikleri yüksek termal iletkenliğe sahiptir ve ısı dağılma substratları için aday malzemeler olarak kabul edilir. Bununla birlikte, ALN seramikleri, karmaşık ortamda çalışmaya elverişli olmayan ve uygulamasının güvenilirliğini sağlamak zor olan zayıf termal şok direnci, kolay delians, düşük mukavemet ve tokluğa sahiptir.
SIC seramikleri yüksek termal iletkenliğe sahiptir, ancak yüksek dielektrik kayıpları ve düşük parçalanma voltajları nedeniyle, yüksek frekans ve yüksek voltajlı çalışma ortamının uygulanmasına elverişli değildir.
Silikon nitrür, yüksek termal iletkenlik ve yurtdışında ve yurtdışında yüksek güvenilirliğe sahip en iyi seramik substrat malzemesi olarak kabul edilir. Si3N4 seramik substratının termal iletkenliği ALN'den biraz daha düşük olmasına rağmen, bükülme mukavemeti ve kırılma tokluğu ALN'nin iki katından fazlasına ulaşabilir. Aynı zamanda, Si3N4 seramiklerinin termal iletkenliği AL2O3 seramiklerinden çok daha yüksektir. Ek olarak, SI3N4 seramik substratının termal genleşme katsayısı, üçüncü nesil yarı iletken substrat SIC kristaline yakındır ve bu da SIC kristal malzemesine uyacak şekilde daha kararlıdır. Bu, SI3N4'ü 3. nesil SIC yarı iletken güç cihazları için yüksek termal iletkenlik substratları için tercih edilen malzeme yapar.