Wysoka przewodność cieplna Nitryd krzemowy Substraty ceramiczne zwiększają rozpraszanie ciepła dla EV i modułów IGBT
2025-02-02
Wraz z szybkim rozwojem pojazdów elektrycznych (EV), kolei dużych prędkości i nowych systemów ładowania energią, zarządzanie termiczne urządzeń zasilających stało się krytycznym czynnikiem dla niezawodności systemu. Podłoże ceramiczne z azotku krzemu (Si₃N₄) o wysokiej przewodności cieplnej wyłoniło się jako kluczowy materiał do zaawansowanego pakowania i rozpraszania ciepła w urządzeniach półprzewodnikowych trzeciej generacji, takich jak IGBT, MOSFET i moduły SiC.
Produkowane z wysokiej czystości proszku azotku krzemu, podłoże jest spiekanie w temperaturach powyżej 2000°C przy użyciu zastrzeżonej formuły i procesu prasowania na gorąco. Osiąga przewodność cieplną przekraczającą 80W/(m·K), zachowując jednocześnie doskonałą izolację elektryczną, niskie straty dielektryczne i wysoką wytrzymałość mechaniczną. W porównaniu z tlenkiem glinu i azotkiem glinu, ceramika Si₃N₄ oferuje doskonałą wytrzymałość i odporność na szok termiczny, zapewniając dłuższą żywotność urządzenia i wyższą stabilność systemu.
W modułach napędowych silników EV, falownikach, przetwornicach DC/DC i stacjach szybkiego ładowania, ceramiczne podłoże Si₃N₄ skutecznie obniża temperaturę złącza i zwiększa wydajność rozpraszania ciepła. Jego wyjątkowa wytrzymałość na pękanie i odporność na cykle termiczne sprawiają, że jest idealne do trudnych warunków, takich jak pojazdy hybrydowe i systemy zasilania transportu kolejowego.
Oprócz branży EV, podłoża z azotku krzemu są również wykorzystywane w systemach trakcji kolejowej, modułach sterowania elektroniką mocy, falownikach przemysłowych i falownikach solarnych. Dzięki połączeniu wysokiej przewodności cieplnej, izolacji elektrycznej i niezawodności, podłoża Si₃N₄ na nowo definiują przyszłość pakowania elektroniki mocy i zarządzania termicznego.