Podłoża ceramiczne azotek krzemowego (SI3N4) pojawiły się jako materiał krytyczny w rozwoju i opakowaniu izolowanej bipolarnej transystorowej (IGBT) urządzeń mocy. Znane z ich wyjątkowych właściwości termicznych, mechanicznych i elektrycznych, produktów ceramicznych SI3N4, w tym ceramicznych części strukturalnych SI3N4, ceramicznego dysku ceramicznego SI3N4 i wydajności modułów IGBT SI3N4.
Najwyższe właściwości ceramiki SI3N4
Ceramika SI3N4 słynie z wysokiej przewodności cieplnej (około 30-40 W/m · K), doskonałej wytrzymałości mechanicznej i wyjątkowej odporności na wstrząsy cieplne. Właściwości te sprawiają, że są idealne do zastosowań o dużej mocy, w których wydajne rozpraszanie ciepła i integralność strukturalna są krytyczne. Ponadto ceramika SI3N4 wykazuje niską rozszerzalność cieplną, wysoką wytrzymałość pęknięć i doskonałą izolację elektryczną, zapewniając stabilną wydajność w ekstremalnych warunkach pracy.
SI3N4 Ceramiczny podłoże w modułach IGBT
Podłoż ceramiczny SI3N4 jest kluczowym elementem modułów mocy IGBT, służący jako materiał podstawowy do montażu wiórów półprzewodnikowych. Wysoka przewodność cieplna zapewnia wydajne przenoszenie ciepła z układów IGBT do radiatora, zapobiegając przegrzaniu i poprawie ogólnego zarządzania termicznego modułu. Niski współczynnik rozszerzania termicznego ceramiki SI3N4 minimalizuje naprężenie na stawach lutowniczych i połączeniach, zwiększając niezawodność i długość życia modułu IGBT. Ponadto doskonała izolacja elektryczna substratów SI3N4 zapobiega prądom upływu i zapewnia bezpieczne działanie przy wysokim napięciu.
SI3N4 Ceramiczne części strukturalne w opakowaniu IGBT
Ceramiczne części strukturalne SI3N4 są szeroko stosowane w opakowaniach IGBT w celu zapewnienia wsparcia mechanicznego i zarządzania termicznego. Części te, takie jak przekładki, izolatory i obudowy, są zaprojektowane tak, aby wytrzymać wysokie obciążenia mechaniczne i cykli termiczne, zapewniając integralność strukturalną modułu IGBT. Wysoka wytrzymałość na złamanie i odporność na zużycie ceramiki SI3N4 sprawiają, że są odpowiednie do wymagających zastosowań, takich jak pojazdy elektryczne, systemy energii odnawialnej i przemysłowe napędowe napędu silnikowe.
Dysk ceramiczny azotek silikonu SI3N4 w elektronice energetycznej
Dysk ceramiczny SI3N4 azotu silikonu jest kolejnym ważnym elementem w urządzeniach energetycznych IGBT, często używanych jako rozciągacz ciepła lub warstwa izolacyjna. Jego wysoka przewodność cieplna i doskonałe właściwości izolacji elektrycznej sprawiają, że jest to idealny materiał do rozpraszania ciepła i izolowania komponentów wysokiego napięcia. Konstrukcja w kształcie dysku pozwala na wydajny rozkład ciepła, zmniejszenie gorących punktów i poprawę wydajności termicznej modułu IGBT. Dodatkowo, wytrzymałość mechaniczna i odporność na wstrząs termiczny na dyskach SI3N4 zapewniają długoterminową niezawodność w trudnych środowiskach operacyjnych.
Zalety produktów ceramicznych SI3N4 w aplikacjach IGBT
Zwiększone zarządzanie termicznie: Wysoka przewodność cieplna ceramiki SI3N4 zapewnia skuteczne rozpraszanie ciepła, zmniejszając ryzyko niewydolności termicznej w modułach IGBT.
Poprawiona niezawodność: Niska ekspansja cieplna i wysoka wytrzymałość na złamanie ceramiki SI3N4 minimalizują naprężenie modułu, zwiększając jego trwałość i długość życia.
Izolacja elektryczna: Ceramika SI3N4 zapewnia doskonałą izolację elektryczną, zapobiegając prądom upływu i zapewnianie bezpiecznej pracy przy wysokim napięciu.
Siła mechaniczna: Wyjątkowe właściwości mechaniczne ceramiki SI3N4 sprawiają, że nadają się do części konstrukcyjnych wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na zużycie.
Zastosowanie produktów ceramicznych SI3N4, w tym ceramicznego podłoża ceramicznego SI3N4, ceramicznych części strukturalnych SI3N4 i ceramicznego dysku ceramicznego SI3N4, zrewolucjonizowało projekt i wydajność urządzeń energetycznych IGBT. Ich doskonałe właściwości termiczne, mechaniczne i elektryczne sprawiają, że są niezbędne w zastosowaniach o dużej mocy, zapewniając efektywne rozpraszanie ciepła, niezawodne działanie i długoterminową trwałość. Ponieważ popyt na wysokowydajny moduły IGBT stale rośnie w branżach, takich jak pojazdy elektryczne, energia odnawialna i automatyzacja przemysłowa, ceramika SI3N4 będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę w rozwijającej się technologii elektroniki energetycznej.
