Substratos de Cerâmica de Silicon Nitride conduzem e isolam um circuito eletrônico. São a base sobre a qual um padrão condutor é depositado; por isso, a superfície é o produto.
Substratos de Silicon Nitride são a escolha para módulos de potência que ciclam intensamente, como inversores de tração e automotivos. Combinam condutividade utilizável com a tenacidade de 6-8 MPa·m½ necessária para sobreviver à ciclagem térmica sobre uma liga de cobre.
Silicon Nitride combina alta resistência de 700-900 MPa com tenacidade à fratura de 6-8 MPa·m½ a apenas 3,2 g/cm³. Sobrevive ao choque térmico que racha a maioria das cerâmicas, resiste a metais não ferrosos fundidos e seu grão fino permite acabamentos de grau de rolamento.
Está entre as opções mais caras, e, ao contrário do SiC, sua condutividade térmica é modesta, de 25-35 W/m·K; por isso, é especificada pela confiabilidade mecânica e não pela dissipação de calor.
Especificações
| Espessura | 0.25-2.0 mm |
| Tamanho máximo | up to 200×200 mm |
| Tolerância de espessura | ±0.02 mm |
| Empenamento | under 0.1% of length |
| Acabamento superficial | Ra 0.2-0.8 µm |
| Vias | drilled or laser cut, from 0.1 mm |
| Metalização | thick film, thin film or DBC available |
Especificações deSilicon Nitride
| Composição | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Densidade | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1500-1600 HV |
| Resistência à flexão | 700-900 MPa |
| Tenacidade à fratura | 6-8 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de serviço | 1000°C (1200°C short term) |
| Condutividade térmica | 25-35 W/m·K |
| Expansão térmica (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Usinagem e tolerâncias
Os substratos são conformados por tape casting ou laminados à espessura, queimados e então lapidados ou retificados até a bitola final. As vias são furadas ou cortadas a laser, e, onde o circuito exige, a superfície é metalizada com filme espesso, filme fino ou cobre diretamente ligado antes da entrega.
Onde é utilizado
- Placas-base de módulos de potência e IGBT
- Substratos de fixação de die LED e de alto brilho
- Portadores de circuito RF e micro-ondas
- Bases de sensores e elementos aquecedores
- Substituto de substrato de metal isolado na conversão de potência
Perguntas frequentes
Qual material de substrato devo escolher?
Alumina para uso geral e menor custo, Aluminium Nitride onde o calor precisa se mover, e Silicon Nitride onde o circuito sofre ciclagem térmica e carga mecânica. Baseamos a escolha no fluxo de calor e na ciclagem, e não apenas na condutividade.
Vocês fornecem substratos metalizados?
Sim. Filme espesso, filme fino e cobre diretamente ligado estão disponíveis, e podemos fornecer tanto o blank quanto o painel metalizado final, conforme seu processo.