Con l'ascesa di semiconduttori di terza generazione, i dispositivi di potenza stanno rapidamente avanzando verso una maggiore densità di potenza, miniaturizzazione, integrazione e multifunzionalità. Questi sviluppi pongono maggiori richieste sui substrati di imballaggio, in cui i materiali in ceramica sono diventati una scelta essenziale.
I substrati ceramici offrono una combinazione unica di alta conduttività termica, eccellente resistenza al calore, bassa espansione termica, forte resistenza meccanica, isolamento eccezionale, resistenza alla corrosione e tolleranza alle radiazioni. Queste caratteristiche le rendono ampiamente utilizzate nelle applicazioni di imballaggio elettronico.
Attualmente, i materiali del substrato in ceramica comunemente usati includono il substrato ceramico di allumina (AL2O3), la ceramica di nitruro di alluminio (ALN), i prodotti ceramici SI3N4, l'ossido di berillio (BEO) e il carburo di silicio (SIC) . Ogni materiale ha i suoi vantaggi a seconda dei requisiti di applicazione.
Per soddisfare le aspettative di prestazione dei dispositivi di potenza, i substrati in ceramica devono soddisfare diversi requisiti critici:
1. Alta conduttività termica - Garantire un'efficace dissipazione del calore.
2. Eccellente resistenza al calore - Adatto per un funzionamento superiore a 200 ° C.
3. Abbinamento del coefficiente di espansione termica - Riduzione dello stress da imballaggio con materiali a chip.
4. costante dielettrica bassa-consentendo prestazioni ad alta frequenza e trasmissione più rapida del segnale.
5. Elevata resistenza meccanica: mantenimento dell'affidabilità durante l'imballaggio e l'applicazione.
6. Resistenza alla corrosione forte - Responsabili acidi, alcali, acqua bollente e solventi organici.
7. Microstruttura densa - Supporta la tenuta ermetica in dispositivi elettronici.
Dalla ceramica di nitruro di alluminio con alta conducibilità termica ai prodotti in ceramica SI3N4 noti per la resistenza meccanica e ceramica di metallizzazione per l'integrazione di circuiti affidabili, questi materiali stanno guidando l'innovazione nel settore dell'elettronica di energia.
