Produktbeskrivelse

Diamant/silisiumkarbid (SiC), også kjent som silisiumkarbidkeramikk, carburo de silicio eller siliziumkarbid, komposittsubstrater er avanserte materialer med høy-ytelse for elektronisk pakking og termisk styring. De er ikke et enkelt materiale, men en komposittstruktur som vanligvis dannes ved å avsette en polykrystallinsk diamantfilm av høy-kvalitet på et enkelt-- eller polykrystallinsk silisiumkarbidsubstrat via metoder som Chemical Vapor Deposition (CVD). Denne designen kombinerer på genial vis fordelene med to ultra-halvledermaterialer med bred båndgap: de utmerkede halvlederegenskapene og den mekaniske styrken til silisiumkarbid (vanlig i sintret silisiumkarbid eller reaksjonsbundet silisiumkarbid fra leverandører som CoorsTek, Morgan Advanced Ceramics eller Saint Gobain the{6} the unparmalhigh) ledningsevne av diamant. Følgelig betraktes det som den ideelle integrerte "varmesprednings-bærer"-løsningen for neste-generasjons elektroniske enheter med høy-effekt, høy-høy-frekvens og høy-temperatur, med sikte på å løse problemet med "termisk flaskehals" forårsaket av økningen i brikkens effekttetthet. For de som leter etter hvor de kan kjøpe silisiumkarbid eller sic-plater som basismateriale, finnes det en rekke silisiumkarbidprodusenter og leverandører globalt.

Diamond/Silicon Carbide Composite Substrates

Hovedytelsesegenskaper

Ekstrem termisk styringsytelse: Dens mest fremtredende funksjon er dens ekstremt høye varmeledningsevne. Diamantlagets varmeledningsevne kan nå 1000-2000 W/(m·K), som er 4-5 ganger kobbers. Dette muliggjør rask spredning på siden og utvinning av varme generert av flis, noe som reduserer hotspot-temperaturene betydelig, og overgår tradisjonelle materialer som varmeelementer av silisiumkarbid eller aluminiumoksyd.
Utmerket termisk ekspansjonsmatching: Termisk ekspansjonskoeffisient (CTE) til silisiumkarbid er relativt nær den for diamant og tredjegenerasjons halvledermaterialer (f.eks. GaN, Ga₂O₃). Denne matchingen kan redusere termisk stress i enheter betydelig under høy-temperatursykling, og forbedrer emballasjens pålitelighet og levetid, en viktig fordel i forhold til annen teknisk keramikk.
Høy elektrisk isolasjon: Både diamant og SiC er gode isolatorer. Komposittsubstratet har en høy nedbrytningsfeltstyrke, noe som gjør det egnet for høyspenningsapplikasjoner, tilsvarende silisiumkarbidkeramiske plater som brukes i mekaniske tetninger eller som beskyttelsesrør.
Høy mekanisk styrke og hardhet: Begge materialene viser hardhet og Youngs modul (sammenlignbar med B4C-keramikk), noe som resulterer i et mekanisk stabilt underlag som er slitasje- og korrosjonsbestandig-, egnet for krevende silisiumkarbidbearbeiding i komponenter som foringer, dyser eller lagre.
Gode overflateegenskaper: Den polerte substratoverflaten kan oppnå glatthet på atom-nivå, egnet for direkte epitaksial vekst av funksjonelle halvlederlag av høy-kvalitet som GaN, som er kritisk for epitaksi- og CVD-beleggsprosesser.

Viktige tekniske parametere

Termisk ledningsevne: Den totale termiske ledningsevnen til komposittsubstratet varierer vanligvis mellom 600-1500 W/(m·K), avhengig av kvaliteten og tykkelsen på diamantlaget, og overgår den til standard sintret SiC eller rekrystallisert silisiumkarbid.

Koeffisient for termisk ekspansjon (CTE): Innenfor området 4-5 × 10⁻⁶ /K, som passer godt med GaN (~5,6 × 10⁻⁶ /K).

Isolasjonsytelse: Resistivitet større enn 10¹⁰ Ω·cm, med en nedbrytningsfeltstyrke høyere enn 10 MV/cm.

Typiske dimensjoner og former: For tiden vanligvis tilgjengelig som wafere (sic sheets), blokker eller kan tilpasses til rør, stenger eller komplekse deler. Diameter på 2-tommer, 3-tommer eller 4-tommer er standard, med tykkelse som kan tilpasses til flere hundre mikrometer.

Grensesnittkvalitet: Grensesnittets termiske motstand mellom diamant og silisiumkarbid er en kritisk parameter. Avanserte fabrikasjonsteknikker kan redusere det til svært lave nivåer (<20 m²·K/GW).

ceramicstimes performance parameter

Primære applikasjoner

Dette substratet brukes først og fremst i felt med ekstremt krevende krav til varmeavledning og pålitelighet, og strekker seg utover den tradisjonelle bruken av silisiumkarbid i ildfaste materialer, slipemidler eller digler:

Høy-mikrobølge-/RF-enheter: Brukes i galliumnitrid-transistorer med høy elektronmobilitet (GaN HEMT-er) for 4G/5G/6G-kommunikasjonsbasestasjoner. Den utmerkede termiske styringen forbedrer enhetens utgangseffekt, effektivitet og linearitet.
Elektroniske enheter med høy-kraft-tetthet: Egnet for høyspenningsomformere, omformere i elektriske kjøretøy, jernbanetransport og smarte nett. Kan øke strømtettheten og driftstemperaturen til enheter som IGBT-er, SiC-MOSFET-er og GaN HEMT-er.
Laserdioder og lysdioder: Brukes som varmespredere/undermonteringer for laserdiodestenger med høy-lysstyrke og UV-lysdioder, og forhindrer effektivt effektivitetsfall og bølgelengdeskift forårsaket av temperaturøkning.
Luftfarts- og forsvarselektronikk: Brukes i fasede radar-T/R-moduler, elektroniske krigføringssystemer og annet utstyr som krever stabil drift i høye omgivelsestemperaturer.
Cutting-Edge Technology Fields: Fungerer som et substrat for sensorer og detektorer som opererer under ekstreme forhold, eller for nye felt som kvanteteknologi. Den finner også nisjeapplikasjoner i keramisk silisiumkarbidbelegg for ekstreme miljøer.

kvalitetskontroll

I streng overholdelse av ISO 9001 kvalitetsstyringssystem implementerer vi full-prosesskvalitetskontroll for å sikre konsekvent levering av høy-kvalitetsprodukter:

• 100 % inspeksjon av råvarer, garanterer kvalitet fra kilden
• Utnyttelse av avanserte produksjonslinjer for varm-pressing for stabile og pålitelige prosesser
• Et omfattende-internt testsystem som dekker tetthet, hardhet og mikrostrukturanalyse
• Tilgjengelighet av autoritative-sertifiseringer fra tredjeparter (inkludert SGS, CE, ROHS osv., gitt på forespørsel)

Vi er fortsatt forpliktet til kontinuerlig forbedring av vårt styringssystem, og gir kundene konsistent og pålitelig produktsikkerhet.

product-1555-848