Υψηλής καθαρότητας SiC κεραμικό μονωτικό υπόστρωμα Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες

Υποστρώματα μόνωσης κεραμικού SiC υψηλής καθαρότητας, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες

Τα κεραμικά υποστρώματα καρβιδίου του πυριτίου (SiC) είναι προηγμένα κεραμικά υλικά που κατασκευάζονται μέσω πυροσυσσωμάτωσης υψηλής θερμοκρασίας σκόνης SiC υψηλής καθαρότητας, παρουσιάζοντας εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, υψηλή μηχανική αντοχή και εξαιρετική χημική σταθερότητα. Ως βασικό υλικό ημιαγωγών τρίτης γενιάς, τα κεραμικά υποστρώματα SiC χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά υψηλής ισχύος, συσκευές RF, συσκευασίες LED και αισθητήρες υψηλής θερμοκρασίας. Ο μοναδικός συνδυασμός των ιδιοτήτων τους—συμπεριλαμβανομένης της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, του χαμηλού συντελεστή θερμικής διαστολής και της ακραίας σκληρότητας—τα καθιστά ιδανικά για ηλεκτρονική συσκευασία και λύσεις θερμικής διαχείρισης σε σκληρά περιβάλλοντα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υποστρώματα αλουμίνας (Al₂O₃) ή νιτριδίου του αργιλίου (AlN), τα κεραμικά υποστρώματα SiC επιδεικνύουν ανώτερη απόδοση σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος, ιδιαίτερα σε ηλεκτρικά οχήματα, επικοινωνίες 5G και αεροδιαστημικά συστήματα.

Βασικά Χαρακτηριστικά Κεραμικών Υποστρωμάτων SiC

Κύριες Εφαρμογές Κεραμικών Υποστρωμάτων SiC

1. Ηλεκτρονικά Ισχύος

• Inverters EV: Τα κεραμικά υποστρώματα SiC χρησιμεύουν ως διαχυτήρες θερμότητας μονάδων IGBT, μειώνοντας τις θερμοκρασίες λειτουργίας των τσιπ κατά 20-30% και ενισχύοντας την απόδοση μετατροπής ενέργειας.
• Μονάδες ταχείας φόρτισης: Τα κεραμικά υποστρώματα SiC επιτρέπουν πλατφόρμες υψηλής τάσης 800V σε σωρούς φόρτισης, μειώνοντας το χρόνο φόρτισης ενώ παράλληλα ενισχύουν την αξιοπιστία.
• Βιομηχανικά VFD: Αντικαταστήστε τα υποστρώματα AlN για να αντιμετωπίσετε τις θερμικές προκλήσεις σε συστήματα υψηλής πυκνότητας ισχύος.

2. Επικοινωνίες RF

• PAs σταθμών βάσης 5G: Η χαμηλή διηλεκτρική απώλεια των κεραμικών υποστρωμάτων SiC εξασφαλίζει την ακεραιότητα του σήματος στις ζώνες χιλιοστομετρικών κυμάτων, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά 15%.
• Συστήματα ραντάρ: Κεραμικά υποστρώματα SiC που χρησιμοποιούνται σε μονάδες T/R phased-array για στρατιωτικές εφαρμογές με απαιτήσεις υψηλής συχνότητας/υψηλής θερμοκρασίας.

3. Οπτοηλεκτρονική

• Συσκευασία LED υψηλής φωτεινότητας: Τα υποστρώματα COB (Chip-on-Board) μετριάζουν την εξασθένηση των αυλών και βελτιώνουν την ομοιομορφία της φωτεινότητας.
• Οθόνες Micro-LED: Αντιμετωπίζουν τη θερμική συσσώρευση σε μικροοθόνες υψηλής πυκνότητας εικονοστοιχείων.

4. Αεροδιαστημική

• Αισθητήρες κινητήρα: Τα κεραμικά υποστρώματα SiC αντέχουν σε καυσαέρια 1000°C+ για παρακολούθηση κινητήρα σε πραγματικό χρόνο.
• Έλεγχος ισχύος δορυφόρου: Διατηρήστε σταθερή απόδοση υπό κοσμική ακτινοβολία και ακραία θερμική κυκλοφορία (-150°C έως +200°C).

5. Βιομηχανική Υψηλής Θερμοκρασίας

• Πλάκες θέρμανσης ημιαγωγών: Τα κεραμικά υποστρώματα SiC παρέχουν ομοιόμορφη θέρμανση χωρίς μόλυνση σε αντιδραστήρες MOCVD.
• Επενδύσεις χημικών αντιδραστήρων: Τα κεραμικά υποστρώματα SiC αντιστέκονται σε συμπυκνωμένα οξέα/αλκάλια, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής 3-5x σε σχέση με τα μέταλλα.

6. Άμυνα

• Σύνθετα θωράκισης: Ελαφριά (30% ελαφρύτερα από το ατσάλι) αλλά εξαιρετικά σκληρά για προστασία οχημάτων.
• Ραντόμ πύραυλων: Εξαιρετική διαφάνεια κυμάτων επιβιώνει από αεροδυναμική θέρμανση Mach 5+.

1. Ε: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των κεραμικών υποστρωμάτων SiC σε σχέση με τα παραδοσιακά υλικά όπως το AlN ή το Al₂O₃;
    Α: Τα κεραμικά υποστρώματα SiC προσφέρουν 3-5x υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα (έως 270 W/mK), ανώτερη μηχανική αντοχή (450 MPa έναντι 300 MPa του AlN) και αντοχή σε ακραίες θερμοκρασίες (1600°C), καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές υψηλής ισχύος.

2. Ε: Γιατί χρησιμοποιείται το κεραμικό SiC σε μονάδες ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων;
    Α: Η εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητά του μειώνει τις θερμοκρασίες των τσιπ IGBT κατά 20-30%, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση του μετατροπέα EV και την ταχύτητα φόρτισης, ενώ παράλληλα παρατείνει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.

Ετικέτα: #High-Purity SiC Ceramic, #Customized, # SiC Ceramic Insulating Substrate, #High-Temperature Resistance