لوحات نيتريد السيليكون

لوحات نيتريد سيليكون Semicorex عبارة عن ركائز من السيراميك عالية الأداء مصممة لأداء العبء الصارم من إلكترونيات الطاقة ، والتي توفر عمر خدمة طويل وأداء حراري عالي ، حيث تصبح التكنولوجيا أصغر وأكثر تطلبًا.نيتريد السيليكونتحقق الركائز شعبية بسبب مزيج فريد من القوة الميكانيكية ، وصبقة الكسر ، والتوصيل الحراري ، مما يجعلها خيارًا جذابًا للركيزة في وحدات الطاقة عالية الأداء ، حيث لا يمكن للمواد التقليدية ، مثل الألومينا (Al₂o₃) أو نيترايد الألومنيوم (ALN) تلبية توقعات المتطلبات.

تعطي صلابة الكسر العالي (K₁) خصائص السيراميك السيليكون التي لا تملكها مواد الركيزة الأخرى. هذه اللوحات لها مقاومة عالية للتلف والفشل الناجم عن ركوب الدراجات الحرارية أو الحمل الدوري. هذا يعني أن لوحة نيتريد السيليكون ستستوعب مستوى كبيرًا من الإجهاد الميكانيكي والحراري ، دون تلف ، مما يزيد من موثوقية النظام. نتيجة من قوة الانحناء العالية هي الأرق المقطع العرضي لألواح نيتريد السيليكون ؛ لذلك ، يمكن أن تزن أقل وتشغيل مساحة أقل أثناء الأداء بنفس القدرة. من حيث الأداء الحراري ، تعمل لوحات نيتريد السيليكون بشكل مشابه لـ ALN مع تبديد الحرارة السريعة في أكثر ظروف الأداء تطرفًا.

مع استمرار متطلبات الأداء ، خاصة فيما يتعلق بالسيارات الكهربائية والهجينة (XEVs) ، تقترب مواد الخزفية التقليدية من حدودها. في الحالات التي تزداد فيها درجة حرارة تقاطع الرقاقة من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية ، يمكن أن تنخفض خسائر التبديل بأكثر من 10 ٪ ، مما يزيد من كفاءة النظام. تأتي هذه الميزة الحرارية مع طلب أكبر على موثوقية مواد الركيزة الحرارية والميكانيكية ، والخصائص الهيكلية لألواح نيتريد السيليكون تتفوق في هذه المناطق.

يعد تحمل الصدمة الحرارية ميزة رئيسية أخرى لألواح Si₃n₄. إن التسامح مع التغيرات في درجة الحرارة السريعة يضع لوحات si₃n₄ في وضع مثالي لتطبيقات الصدمة الحرارية حيث تحدث ركوب الدراجات متعددة الطاقة. وحدات الكثافة عالية الطاقة تعمل بشكل مستمر على تشغيل الأجهزة على وإيقاف تشغيلها حرارياً لتمديد عمرها وتقليل جهود الصيانة.

يعد الانتقال نحو تقنيات التغليف المتقدمة مثل التجميعات الأقل لحامًا ووحدات الأسلاك بدون سلك اعتبارًا آخر لتوقعات الركيزة. تؤكد هذه التقنيات على تحسين الكفاءة الكهربائية والمتانة الميكانيكية ، ولكن وبالتالي زيادة مطالب درجة حرارة التجميع وتحمل الإجهاد على الركيزة. يمكن لوحات نيتريد السيليكون الوفاء بهذا المطلب.

بصرف النظر عن الفوائد الميكانيكية والحرارية ، فإن ركائز نيتريد السيليكون هي عوازل كهربائية متفوقة ، مع الحفاظ على قوة عازلة عالية حتى في درجات الحرارة المرتفعة. وهذا يضمن التشغيل الآمن والموثوق في التطبيقات عالية الجهد الضروري لتطوير إلكترونيات الطاقة في تطبيقات الطاقة والطاقة الصناعية والتجديد.

لا تتوقف تطبيقات ألواح نيتريد السيليكون مع السيارات الكهربائية ، كما أنها تستخدم في محركات الأقراص الصناعية ، ومحولات طاقة الرياح ، وجر السكك الحديدية ، ووحدات طيران الطيران ، والإلكترونيات الاستهلاكية المتطورة ، حيثما يلزم الركيزة المستقرة والموصلة حرارياً وعزل كهربائي.

في محولات المركبات الكهربائية ، على سبيل المثال ، يعني درجة حرارة الوصلات العالية أن المصممين يمكنهم تقليل متطلبات التبريد الخاصة بهم ، مما يؤدي إلى أوزان أخف وزناً ، وأقصى كفاءة في النظام ، بينما في محولات توربينات الرياح ، يساعد الاستقرار الحراري النسبي والموثوقية الميكانيكية لنيتريد السيليكون في الحفاظ على أداء موثوق به في أسوأ الظروف البيئية.

يعد نيتريد السيليكون قفزة كبيرة في تكنولوجيا الركيزة الحديثة على نيتريد الألومينا أو الألومنيوم ، مما يتيح تصميمات أرق وأخف وزناً ، وتقديم صلابة وموثوقية محسنة عند مقارنتها بالماضي ، مما يسمح للمهندسين بتطوير الجيل التالي من وحدات الطاقة عالية الأداء بثقة.