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(jī)械強(qiáng)度比其它陶瓷高，所以新款curamik®基板能夠幫助設(shè)計(jì)者在嚴(yán)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(shí)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(qiáng)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(jī)動力系統(tǒng)中的電子元件上
　　
　　時(shí)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(qiáng)度，而后者會降低熱循環(huán)能力。對于那些整合了熱和機(jī)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(dǎo)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(jìn)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(jì)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(dá)到必要的可靠性要求至關(guān)重要的機(jī)械強(qiáng)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(fù)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(jìn)行循環(huán)運(yùn)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(gè)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(dǎo)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(dá)250°C）的SiC和GaN晶片尤為重要。curamik®氮化硅基板的熱導(dǎo)率為90W/mK，超過了市面上其它基板的平均值。
　　
　　新款基板的機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)度改善了很多,設(shè)計(jì)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(dǎo)率下達(dá)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(jì)者信賴的產(chǎn)品。