上海2012年8月7日，杰斯公司于近日推出了新款curamik®系列氮化硅（Si3N4）陶瓷基板。由于氮化硅的機械強度比其它陶瓷高，所以新款curamik®基板能夠幫助設(shè)計者在嚴苛的工作環(huán)境以及HEV/EV和其它可再生能源應(yīng)用條件下實現(xiàn)至關(guān)重要的長壽命。
采用氮化硅制成的新款陶瓷基板的撓曲強度比采用Al2O3和AlN制成的基板高。Si3N4的斷裂韌性甚至超過了氧化鋯摻雜陶瓷
Si3N4陶瓷基板主要應(yīng)用于電機動力系統(tǒng)中的電子元件上
時至今日，功率模塊內(nèi)使用的覆銅陶瓷基板的可靠性一直受制于陶瓷較低的撓曲強度，而后者會降低熱循環(huán)能力。對于那些整合了熱和機械應(yīng)力的應(yīng)用（例如混合動力汽車和電動汽車（HEV/EV）而言，目前常用的陶瓷基板不是佳選擇。基板（陶瓷）和導體（銅）的熱膨脹系數(shù)存在很大差異，會在熱循環(huán)期間對鍵合區(qū)產(chǎn)生壓力，進而降低可靠性。在今年的PCIM展上羅杰斯公司推出的該款curamik®系列氮化硅（Si3N4）陶瓷基板，將使電力電子模塊的壽命延長10倍之多。
隨著HEV/EV和可再生能源應(yīng)用的增長，設(shè)計者找到了新方法來確保這些推動挑戰(zhàn)性的新技術(shù)發(fā)展所需的電子元件的可靠性。由于工作壽命比電力電子使用的其它陶瓷長10倍或者更高，所以氮化硅基板能夠提供對于達到必要的可靠性要求至關(guān)重要的機械強度。陶瓷基板的壽命是由在不出現(xiàn)剝離和其它影響電路功能與安全的故障的情況下，基板可以承受的熱循環(huán)重復次數(shù)來衡量的。該測試通常是通過從-55°C到125°C或者150°C對樣品進行循環(huán)運行來完成的。
curamik®產(chǎn)品市場經(jīng)理ManfredGoetz說：“我們目前的測試結(jié)果（-55°C至150°C）表明，curamik®氮化硅基板的使用壽命比汽車市場，特別是HEV/EV，通常使用的基板長十倍以上。同樣使用氮化硅基板也令整個模塊的壽命大大提升。”
使用壽命的延長對于所有將大型半導體晶片直接鍵合到基板上的功率模塊應(yīng)用而言都至關(guān)重要，并且對結(jié)溫較高（高達250°C）的SiC和GaN晶片尤為重要。curamik®氮化硅基板的熱導率為90W/mK，超過了市面上其它基板的平均值。
新款基板的機械強度使我們能夠利用更薄的陶瓷層，從而降低了熱阻，提高了功率密度，削減了系統(tǒng)成本。
與Al2O3和AlN基板相比，其撓曲強度改善了很多,設(shè)計師們將因此而受益。氮化硅的斷裂韌性甚至超過了氧化鋯摻雜陶瓷，在90W/mK的熱導率下達到了6.5~7MPa/√m。
采用直接鍵合銅（DBC）和活性金屬釬焊（AMB）技術(shù)均可生產(chǎn)新款curamik®氮化硅陶瓷基板。該產(chǎn)品在6月的PCIM展上已經(jīng)發(fā)布，并可提供樣品。
20多年以來，作為、高可靠應(yīng)用產(chǎn)品的廠商，羅杰斯公司的curamik®系列覆銅陶瓷基板一直是電力電子設(shè)計者信賴的產(chǎn)品。
