Sic Substrate

Keramička podloga od aluminijum nitrida
Heksagonalni sistem, kovalentno vezano wurtzit jedinjenje zasnovano na [AlN4] tetraedarskoj strukturnoj jedinici, ima dobru toplotnu provodljivost, pouzdanu električnu izolaciju, nisku dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke, nije toksičan i odgovara koeficijentu toplotnog širenja silicijuma, itd. odličnih svojstava, smatra se idealnim izborom za novu generaciju visoko integriranih poluvodičkih supstrata i elektroničkih materijala za pakovanje.
Proces pripreme AlN praha, osnovne sirovine za AlN keramiku, je složen, visoka potrošnja energije, dug ciklus i skup. Visoka cijena ograničava široku primjenu AlN keramike, tako da se AlN keramičke podloge uglavnom koriste u vrhunskim industrijama.
Keramička podloga od silicijum nitrida
Si3N4 ima tri kristalne strukture, odnosno fazu, fazu i fazu. Među njima, faza i faza su najčešći oblici Si3N4, a sve su heksagonalne strukture. Si3N4 ima izvrsna svojstva kao što su visoka tvrdoća, visoka čvrstoća, mali koeficijent toplinske ekspanzije, malo puzanje pri visokim temperaturama, dobra otpornost na oksidaciju, dobre performanse vruće korozije i mali koeficijent trenja.
Međutim, Si3N4 keramika ima loša dielektrična svojstva (dielektrična konstanta je 8,3, dielektrični gubici su 0.001~0,1) i visoku cijenu proizvodnje, što ograničava njenu primjenu kao keramičke podloge za elektronsko pakovanje.

Keramička podloga od silicijum karbida
SiC keramika ima visoku toplotnu provodljivost. Toplotna provodljivost na visokim temperaturama je 100w/(m·k)~400W/(m·k), što je 13 puta više od Al2O3. Ima dobru otpornost na oksidaciju, njegova temperatura raspadanja je iznad 2500 stepeni, i još uvek se može koristiti u oksidacionoj atmosferi od 1600 stepeni; takođe ima dobru električnu izolaciju i njegov koeficijent toplotnog širenja je niži od Al2O3 i AlN. SiC keramika ima jaka svojstva kovalentnog vezivanja i nije lako sinterovati. Male količine bora ili glinice se često dodaju kao pomoćna sredstva za sinterovanje radi povećanja gustoće. Eksperimenti pokazuju da su berilij, bor, aluminijum i njihova jedinjenja najefikasniji aditivi, koji mogu učiniti da gustina SiC keramike dostigne više od 98%.

Keramička podloga od berilij oksida
BeO je jedina heksagonalna struktura vurcita među oksidima zemnoalkalnih metala. Budući da BeO ima vurcitnu i jaku strukturu kovalentne veze i nisku relativnu molekulsku masu, ima visoku toplotnu provodljivost. BeO glinica je oko. Njegova toplotna provodljivost na sobnoj temperaturi može dostići 250W/(m K), a njena toplotna provodljivost je 10 puta veća od one metala. Na visokim temperaturama i visokim frekvencijama, ima dobra električna svojstva, dobru otpornost na toplinu i dobru otpornost na udarce. , dobra hemijska stabilnost.
Iako BeO ima izvrsna svojstva, njegova fatalna mana je što je njegov prah izuzetno toksičan. Dugotrajno udisanje prašine BeO može uzrokovati trovanje, pa čak i opasnost po život, a može uzrokovati i zagađenje okoliša, što ima veliki utjecaj na proizvodnju i primjenu BeO keramičkih supstrata [5]. Osim toga, troškovi proizvodnje BeO su relativno visoki, što ograničava njegovu proizvodnju i primjenu.

Keramička podloga od bor nitrida
Bor nitrid dolazi u dva različita kristalna oblika: heksagonalni i kubični. Među njima, kubni bor nitrid ima visoku tvrdoću i može izdržati visoke temperature od 1500 do 1600 stepeni, što ga čini pogodnim za supertvrde materijale. Pod ispravnim uslovima termičke obrade, heksagonalni bor nitrid može održati visoku hemijsku i mehaničku stabilnost na veoma visokim temperaturama. Materijal bor nitrida ima visoku termičku stabilnost, hemijsku stabilnost i električnu izolaciju. Toplotna provodljivost keramike bor nitrida na sobnoj temperaturi je ekvivalentna onoj od nehrđajućeg čelika, a njena dielektrična svojstva su dobra. Bor nitrid je krhkiji od većine keramike, ima mali koeficijent termičke ekspanzije, jaku otpornost na termički udar i može izdržati brze promjene u temperaturnim razlikama iznad 1500 stepeni.

Podloge od aluminijum-silicijum karbida koriste se u šinskim vozilima, avionima, poluprovodničkim IGBT uređajima i drugim poljima proizvoda, uglavnom zato što supstrati od silicijum karbida na bazi aluminijuma imaju visoku toplotnu provodljivost, koeficijent toplotnog širenja koji bolje odgovara čipu, mala težina, niska gustina, visoka tvrdoća i visoka otpornost Čvrstoća na savijanje.

Karakteristike i prednosti supstrata od silicijum karbida i supstrata od silicijum nitrida
Podloga od silicijum karbida aluminijum silicijum karbid (AISiC) je skraćenica za kompozitni materijal ojačan česticama silicijum karbida, takođe poznat kao aluminijum silicijum karbid ili aluminijum silicijum ugljenik. Ima veoma važne i izuzetne prednosti kada se primenjuje u vojnoj industriji.
● AISiC ima visoku toplotnu provodljivost (170~200W/mK), što je deset puta više od opšteg materijala za pakovanje. Može pravovremeno raspršiti toplinu koju proizvodi čip i poboljšati pouzdanost i stabilnost cijele komponente.
●Koeficijent termičke ekspanzije AISiC-a je dobro usklađen sa poluprovodničkim čipom i keramičkom podlogom. Podesivi koeficijent termičke ekspanzije (6,5~9,5x10-6/K) može spriječiti kvar od zamora, a strujni čip se čak može direktno instalirati na AISiC osnovnu ploču. superioran.
● Podloga od silicijum karbida je male težine, jake tvrdoće, visoke čvrstoće na savijanje i ima dobru otpornost na potres. Materijal izbora u teškim okruženjima.

Primene supstrata od silicijum karbida i supstrata od silicijum nitrida su različite
Keramičke podloge od silicijum nitrida imaju visoku mehaničku čvrstoću, otpornost na habanje i dobru toplotnu provodljivost. Uglavnom se koriste u vazduhoplovstvu, automobilskim motorima, automobilskim amortizerima, mehaničkoj medicinskoj opremi, industrijskim pećima, inteligentnoj elektronskoj opremi, modulima velike snage i drugim poljima. svrha; Silicijum karbid se koristi u šinskim lokomotivama, avionima, poluprovodničkim IGBT uređajima i drugim poljima proizvoda, a takođe ima dobru primenu u vojnoj industriji.