صفحات نیترید سیلیکون

صفحات نیترید سیلیکون نیمورکس بسترهای سرامیکی با کارایی بالا هستند که برای انجام بار سخت الکترونیک برق ، که عمر طولانی و عملکرد حرارتی بالایی دارند ، طراحی شده اند ، زیرا فناوری کوچکتر و خواستار تر می شود.نیترید سیلیکونیبسترها به دلیل ترکیبی منحصر به فرد از استحکام مکانیکی ، شکستگی شکستگی و هدایت حرارتی ، محبوبیت خود را به دست می آورند و آنها را به یک گزینه بستر جذاب در ماژول های قدرت با عملکرد بالا تبدیل می کند ، جایی که مواد معمولی مانند آلومینا (آلومینیوم) یا نیترید آلومینیوم (ALN) دیگر نمی توانند انتظارات لازم را برآورده کنند.

چقرمگی شکستگی بالا (K₁) به خواص سرامیک نیترید سیلیکون که سایر مواد بستر ندارند ، می دهد. این صفحات در برابر ترک خوردگی و آسیب خرابی ناشی از دوچرخه سواری حرارتی یا بار چرخه ای مقاومت زیادی دارند. این بدان معنی است که یک صفحه نیترید سیلیکون سطح قابل توجهی از استرس مکانیکی و حرارتی را بدون آسیب در خود جای می دهد و این باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم می شود. نتیجه ای از استحکام خمش زیاد ، مقطع نازک تر صفحات نیترید سیلیکون است. بنابراین ، آنها می توانند وزن کمتری داشته باشند و در حالی که با همان توانایی عملکرد خود را انجام می دهند فضای کمتری داشته باشند. از نظر عملکرد حرارتی ، صفحات نیترید سیلیکون به طور مشابه با ALN با اتلاف سریع حرارت در شدیدترین شرایط عملکرد عمل می کنند.

از آنجا که تقاضای عملکرد پیشرفت می کند ، به ویژه در مورد وسایل نقلیه برقی برقی و ترکیبی (XEV) ، مواد سرامیکی سنتی به محدودیت های خود نزدیک می شوند. در مواردی که دمای اتصالات تراشه از 150 درجه سانتیگراد به 200 درجه سانتیگراد افزایش می یابد ، ضرر و زیان سوئیچینگ می تواند بیش از 10 ٪ کاهش یابد و این باعث افزایش کارایی سیستم می شود. این مزیت حرارتی با تقاضای بیشتری همراه است که قابلیت اطمینان حرارتی و مکانیکی مواد بستر می تواند در برابر آن مقاومت کند و خصوصیات ساختاری صفحات نیترید سیلیکون در این مناطق برتری دارد.

تحمل شوک حرارتی یکی دیگر از مهمترین مزیت های صفحات Si₃n₄ است. تحمل به تغییرات سریع دما ، صفحات SI₃N₄ را در موقعیت ایده آل برای برنامه های شوک حرارتی قرار می دهد که در آن دوچرخه سواری چندگانه صورت می گیرد. ماژول های چگالی با قدرت بالا به طور مداوم دستگاه ها را روشن و خاموش می کنند تا از نظر حرارتی از نظر حرارتی بارگذاری کنند تا طول عمر را گسترش دهند و تلاش های نگهداری را به حداقل برسانند.

انتقال به سمت تکنیک های پیشرفته بسته بندی مانند مجامع کم لحن و ماژول های بدون اتصال سیم ، یکی دیگر از ملاحظات برای خواستار انتظارات بستر است. این تکنیک ها بر بهبود راندمان الکتریکی و استحکام مکانیکی تأکید می کنند ، اما بنابراین تقاضای دمای مونتاژ و تحمل استرس را بر روی بستر افزایش می دهد. صفحات نیترید سیلیکون می توانند این نیاز را برآورده کنند.

گذشته از مزایای مکانیکی و حرارتی ، بسترهای نیترید سیلیکون عایق های الکتریکی برتر هستند و حتی در دماهای بالا ، مقاومت دی الکتریک بالایی را حفظ می کنند. این امر عملکرد ایمن و قابل اعتماد در برنامه های ولتاژ بالا را برای توسعه الکترونیک برق در کاربردهای انرژی خودرو ، صنعتی و تجدید پذیر بسیار تضمین می کند.

کاربردهای صفحات نیترید سیلیکون با وسایل نقلیه الکتریکی متوقف نمی شود ، همچنین در درایوهای موتور صنعتی ، مبدل های انرژی باد ، کشش ریلی ، ماژول های انرژی هوافضا و الکترونیک مصرف کننده سطح بالا هر جا که یک بستر پایدار ، حرارتی و الکتریکی مورد نیاز باشد ، استفاده می شود.

به عنوان مثال ، در اینورترهای وسیله نقلیه الکتریکی ، دمای اتصالات بالا به این معنی است که طراحان می توانند نیازهای خنک کننده خود را به حداقل برسانند ، در نتیجه وزن سبک تر و حداکثر کارایی سیستم ، در حالی که در مبدل های توربین بادی ، پایداری حرارتی نسبی و قابلیت اطمینان مکانیکی نیترید سیلیکون به حفظ عملکرد قابل اعتماد در بدترین شرایط محیطی کمک می کند.

نیترید سیلیکون یک جهش بزرگ در فناوری بستر مدرن بر روی آلومینا یا نیترید آلومینیوم است که به طرح های نازک تر و سبک تر امکان می دهد و در مقایسه با گذشته ، سختی و قابلیت اطمینان بهبود یافته را ارائه می دهد و به مهندسان این امکان را می دهد تا نسل بعدی ماژول های قدرت با عملکرد بالا را با اطمینان توسعه دهند.