Hochleistungs-Siliziumnitrid-Keramiksubstratplatten
Die Siliziumnitrid-Keramiksubstratplatten von Puwei stellen den Gipfel der fortschrittlichen Keramiktechnologie dar und bieten außergewöhnliche mechanische Festigkeit, thermische Stabilität und Zuverlässigkeit für die anspruchsvollsten industriellen Anwendungen. Als Spezialisten für fortschrittliche elektronische Keramikprodukte liefern wir diese Premium-Substrate, die so konstruiert sind, dass sie extremen Bedingungen standhalten, bei denen andere Materialien versagen.
Unsere Siliziumnitrid-Substrate vereinen unübertroffene mechanische Eigenschaften mit überlegener thermischer Leistung und eignen sich daher ideal für Anwendungen, die außergewöhnliche Haltbarkeit und Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen erfordern. Diese Substrate sind besonders wertvoll für Leistungsgeräte und Anwendungen mit hoher Belastung, bei denen herkömmliche Materialien wie Aluminiumoxid-Keramiksubstrate die Leistungsanforderungen nicht erfüllen können.
Visuelle Produktdokumentation
Hochwertiges Siliziumnitrid-Keramiksubstrat – entwickelt für extreme Bedingungen
Präzisionsgefertigtes Si₃N₄-Substrat – optimiert für Hochleistungsanwendungen
Technische Spezifikationen
Materialzusammensetzung: Hochreines Siliziumnitrid (Si₃N₄) mit einer Dichte von 3,15-3,25 g/cm³ und charakteristischer grauer bis grauschwarzer Färbung.
Mechanische Eigenschaften: Biegefestigkeit ≥900 MPa; Bruchzähigkeit 6-8 MPa·m¹/²; Elastizitätsmodul 300-320 GPa; Druckfestigkeit >2500 MPa; Härte HRA 92-94.
Wärmeleistung: Maximale Betriebstemperatur 1300–1600 °C; Wärmeleitfähigkeit 23-25 W/(m·K); Wärmeausdehnungskoeffizient 2,95-3,0×10⁻⁶/°C; Thermoschockbeständigkeit über ΔT 1000°C.
Elektrische Eigenschaften: Spannungsfestigkeit >15 kV/mm; Volumenwiderstand >10¹⁴ Ω·cm bei 25 °C, wodurch sie für anspruchsvolle elektronische Verpackungen und Isolierelemente in Hochspannungsanwendungen geeignet sind.
Abmessungsmöglichkeiten: Dickenbereich 0,2 mm bis 2,00 mm; Großformat bis 240×280×1mm; Oberflächenrauheit anpassbar an die Anwendungsanforderungen.
Produktmerkmale und Vorteile
Außergewöhnliche mechanische Leistung
Die Kombination aus hoher Biegefestigkeit (≥900 MPa) und hervorragender Bruchzähigkeit (6-8 MPa·m¹/²) von Siliziumnitrid sorgt für unübertroffene mechanische Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Anwendungen und übertrifft herkömmliche Materialien deutlich. Dies macht sie ideal für Anwendungen, die robuste Isolierelemente in Umgebungen mit hoher Belastung erfordern, wie z. B. Automobil-Leistungsmodule und Industrieanlagen.
Überlegene Wärmemanagementfähigkeiten
Mit hervorragender Thermoschockbeständigkeit (ΔT >1000 °C) und niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten behalten unsere Siliziumnitrid-Substrate ihre strukturelle Integrität auch bei extremen Temperaturwechseln bei und eignen sich daher ideal für Anwendungen, bei denen schnelle Temperaturänderungen andere Materialien zerstören würden. Diese thermische Stabilität ist entscheidend für mikroelektronische Hochleistungskomponenten und Leistungselektronik, bei denen Zuverlässigkeit unter thermischer Belastung von größter Bedeutung ist.
Hervorragende Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit
Die inhärente Härte (HRA 92-94) und die chemische Inertheit von Siliziumnitrid sorgen für eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Verschleiß, Abrieb und chemische Angriffe und gewährleisten eine lange Lebensdauer in rauen Betriebsumgebungen. Diese Haltbarkeit unterstützt eine zuverlässige Leistung in Industrie-, Automobil- und Luft- und Raumfahrtanwendungen, bei denen der Wartungszugang begrenzt ist.
Erweiterte Metallisierungskompatibilität
Unsere Siliziumnitrid-Substrate sind für fortschrittliche Metallisierungsprozesse optimiert, einschließlich der speziellen AMB-Technologie (Active Metal Brazing) für kupferkaschierte Substrate. Dies ermöglicht eine zuverlässige Leistung in Hochleistungselektronikanwendungen und unterstützt die Entwicklung anspruchsvoller Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltungen und Hochfrequenzmodule , die ein robustes Wärmemanagement erfordern.
Überlegene dielektrische Eigenschaften
Mit einem Volumenwiderstand von >10¹⁴ Ω·cm und einer Spannungsfestigkeit von >15 kV/mm bieten unsere Substrate eine hervorragende elektrische Isolierung für integrierte Schaltkreise und Sensorverpackungsanwendungen , verhindern Signallecks und gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb in Hochspannungsumgebungen.
Implementierungsrichtlinien
- Designphase: Arbeiten Sie mit unserem Engineering-Team zusammen, um das Substratdesign für Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen und Belastungsbedingungen zu optimieren, einschließlich Temperaturwechselprofilen und mechanischen Belastungen.
- Materialauswahl: Wählen Sie die geeignete Substratdicke und Oberflächenbeschaffenheit basierend auf den mechanischen, thermischen und elektrischen Leistungsanforderungen für Ihre Mikroelektronik- Verpackungsanwendung.
- Metallisierungsplanung: Bestimmen Sie den optimalen Metallisierungsansatz (AMB, DBC oder Dünnschicht) für Ihre Schaltungsanforderungen und Leistungsanforderungen.
- Komponentenintegration: Montieren Sie Halbleiterbauelemente und passive Komponenten mithilfe geeigneter Verbindungstechniken und thermischer Schnittstellenmaterialien, die für den Hochtemperaturbetrieb geeignet sind.
- Systemmontage: Integrieren Sie die Substratbaugruppe in Ihr Endprodukt und sorgen Sie für die richtige mechanische Unterstützung und das Wärmemanagement für optimale Leistung.
- Leistungsvalidierung: Führen Sie umfassende Tests durch, einschließlich thermischer Zyklen, mechanischer Beanspruchung und Überprüfung der elektrischen Leistung, um Designannahmen zu validieren.
Anwendungsszenarien
Leistungselektronik und Halbleitersysteme
Unsere Siliziumnitridsubstrate eignen sich hervorragend für Hochleistungs-IGBT-Module, Leistungshalbleitergehäuse, Stromversorgungssysteme für Elektrofahrzeuge und Konverter für erneuerbare Energien. Die überlegene Temperaturwechselleistung und Zuverlässigkeit unter thermischer Belastung machen sie unverzichtbar für die Leistungselektronik der nächsten Generation, die robuste Mikroelektronik- Gehäuselösungen für Leistungsgeräte erfordert.
Industrielle und mechanische Komponenten
In anspruchsvollen industriellen Anwendungen dienen unsere Substrate als zuverlässige Grundlage für Lager, Schneidwerkzeuge, Motorkomponenten und Turbinenelemente. Die außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und mechanische Festigkeit gewährleisten eine langfristige Leistung unter rauen Betriebsbedingungen und unterstützen fortschrittliche Fertigungs- und Verarbeitungsanlagen.
Hochtemperaturverarbeitungsgeräte
Für Schweiß- und Lötvorrichtungen, Heizelementbaugruppen, Induktionsheizhalterungen und Thermoelement-Schutzrohre bieten unsere Siliziumnitridsubstrate die thermische Stabilität und chemische Beständigkeit, die für einen zuverlässigen Betrieb bei erhöhten Temperaturen erforderlich sind. Dadurch eignen sie sich ideal für die Sensorverpackung in Hochtemperaturumgebungen und für die industrielle Prozesssteuerung.
Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssysteme
In Luft- und Raumfahrtanwendungen, einschließlich Turbinenkomponenten, Avionik und Verteidigungssystemen, bieten unsere Substrate die Zuverlässigkeit und Leistungsstabilität, die für den Betrieb unter extremen Bedingungen erforderlich sind, bei denen ein Ausfall keine Option ist. Die Kombination aus leichten Eigenschaften und außergewöhnlicher Festigkeit macht sie wertvoll für gewichtsempfindliche Anwendungen.
Fortschrittliche elektronische Systeme
Siliziumnitrid-Substrate eignen sich auch hervorragend für Mikrowellenanwendungen , optoelektronische Anwendungen und als blanke Keramikplatten für kundenspezifische elektronische Baugruppen, bei denen Spannungsfestigkeit, Wärmemanagement und mechanische Zuverlässigkeit für die Langzeitleistung von entscheidender Bedeutung sind.
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