Abordar os desafios de alta densidade de potência e falhas térmicas

À medida que os semicondutores de terceira geração, como os módulos SiC, GaN e IGBT, continuam a evoluir em direção a uma maior densidade de potência e freqüência de comutação,Os clientes enfrentam desafios crescentes em falhas térmicas e confiabilidade dos dispositivos. sob operação a altas temperaturas e com alta corrente, os substratos convencionais de alumínio ou nitruro de alumínio sofrem frequentemente de baixa condutividade térmica e fraca resistência mecânica,levando ao sobreaquecimento, fadiga da solda ou delaminação.

O substrato cerâmico de nitruro de silício (Si3N4) de alta condutividade térmica fornece uma solução inovadora.Fabricado a partir de pó de Si3N4 de alta pureza através de formação e sinterização de precisão acima de 2000°C, oferece uma condutividade térmica > 80 W/(m·K), juntamente com excelente isolamento, baixa perda dielétrica e resistência flexural superior.

Ao contrário dos materiais convencionais, o coeficiente de expansão térmica do nitruro de silício é muito parecido com os chips de silício, reduzindo o estresse térmico e evitando a deslaminagem.A sua elevada resistência à fractura e à resistência ao choque térmico asseguram a fiabilidade em ciclos de aquecimento rápidos e operações de arranque e parada frequentes, estendendo significativamente a vida útil do módulo.

Os substratos cerâmicos de nitreto de silício são agora amplamente aplicados em módulos de acionamento de motores de veículos elétricos, conversores de tração ferroviária, sistemas de controle de trens de alta velocidade e unidades de energia de carregamento rápido.O feedback dos clientes mostra uma temperatura de junção até 15% mais baixa e uma melhoria tripla da vida útil do ciclo térmico em comparação com os substratos tradicionais.

Com a sua elevada condutividade térmica, fiabilidade mecânica e isolamento elétrico,Os substratos cerâmicos de nitruro de silício tornaram-se o material preferido para a embalagem e gestão térmica de eletrônicos de potência de próxima geração, apoiando sistemas de semicondutores mais seguros, duradouros e eficientes.