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실리콘 질화물 기판 용도
최근 반도체 소자는 고출력, 고주파, 집적화라는 방향으로 발전하고 있습니다. 고전력 반도체 장치는 풍력 발전, 태양광 발전, 전기 자동차, LED 조명 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 모든 반도체 장치는 작동 시 일정한 손실이 발생하고 대부분의 손실이 열의 형태로 소실되어 특정 장치 고장 이벤트를 유발하기 때문입니다. 통계에 따르면 열로 인한 기기 고장은 55%에 달합니다.
실리콘 질화물 기판은 열전도율 및 기계적 특성, 높은 융점, 높은 경도, 높은 내마모성, 내 산화성 및 기타 장점이 더 우수하며 고급 반도체 장치, 특히 고전력 반도체에 가장 적합한 재료 인 것으로 밝혀졌습니다.
실리콘 질화물 기판은 다음과 같은 특성을 가져야 합니다:
- 절연성과 전기적 고장에 대한 저항성이 우수합니다;
- 높은 열전도율: 열전도율은 반도체 장치의 작동 조건과 서비스 수명에 직접적인 영향을 미치며, 열 방출이 불량하여 온도장의 분포가 고르지 않으면 전자 장치의 노이즈도 크게 증가합니다;
- 열팽창 계수는 패키지의 다른 재료와 일치합니다;
- 우수한 고주파 특성: 낮은 유전율과 낮은 유전 손실;
- 매끄러운 표면과 균일한 두께: 기판 표면의 인쇄 회로를 용이하게 하고 인쇄 회로의 균일한 두께를 보장합니다.
반도체 기기에 사용되는 Si3N4 기판
현재 일반적으로 사용되는 기판 재료는 주로 세라믹 기판, 유리 세라믹 기판, 다이아몬드, 수지 기판, 실리콘(Si) 기판, 금속 또는 금속 매트릭스 복합 재료 등이 있습니다.
현재 생산에 투입된 세라믹 기판 소재는 주로 베릴륨 산화물(BeO), 알루미나(Al2O3), 아질산알루미늄(AlN) 등이 있습니다. 반도체 기기가 고전력 및 고주파를 지향하는 방향으로 발전함에 따라 세라믹 절연 기판의 열 전도성 및 기계적 특성에 대한 요구 사항이 높아졌습니다. 현재 실리콘 질화물은 국내외에서 높은 열전도율과 높은 신뢰성을 갖춘 가장 유망한 세라믹 기판 재료로 인정받고 있습니다. 단결정 실리콘 질화물의 이론적 열전도율은 400W-M-1 -K-1 이상에 달할 수 있으며, 이는 높은 열전도율 기판이 될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
Si3N4는 알파상, 베타상, 감마상의 세 가지 결정 구조를 가지고 있습니다. 가장 일반적인 형태의 Si3N4인 상과 상은 육각형 구조이며 정상 압력에서 제조할 수 있습니다. 실리콘 질화물 기판은 큰 경도, 고강도, 작은 열팽창 계수, 고온에서 작은 크리프, 우수한 내 산화성, 우수한 열 부식 성능, 작은 마찰 계수 및 유성 금속 표면과 유사한 등 많은 우수한 특성을 가지고 있습니다. Si3N4 세라믹은 최고의 종합적인 특성을 가진 구조용 세라믹입니다.
열 전도성이 높은 질화규소 기판 재료의 영향 요인
원료 분말의 영향
원료 분말은 세라믹의 물리적 및 기계적 특성에 영향을 미치는 핵심 요소이며, 특히 열전도율이 높은 Si3N4 기판의 경우 원료 분말의 순도와 입자 크기는 Si3N4의 열전도율과 기계적 특성에 중요한 영향을 미칩니다.
소결 보조제의 영향.
실리콘 질화물은 강한 공유 화합물을 만드는 데 속하며, 고상 확산에 의존하는 것은 소결 공정에서 MgO 스타일, Al2O3, CaO 및 희토류 산화물과 같은 소결 첨가제를 첨가하는 데 필요한 소결 밀도가 어렵고, 소결 첨가제는 실리콘 질화물 분말 표면의 기본 산화물로 첨가 될 수 있으며, 액상 소결 메커니즘을 사용하여 저 융점 공융 용액을 형성하여 치밀화를 실현할 수 있습니다. 모든 소결 보조제가 좋은 소결 효과를 발휘할 수있는 것은 아닙니다. si3N4의 열전도율을 향상시키는 열쇠는 적절한 소결제를 선택하고 합리적인 공식 시스템을 공식화하는 것입니다. 소결 에이즈는 크게 산화물 소결 에이즈와 비 산화물 소결 에이즈로 나눌 수 있습니다. 희토류 산화물 소결 AIDS (Y2O3, CeO, La2O3, Yb2O3)와 CaO, MgO 소결 AIDS로 더 나뉩니다.
Si3n4 기판 공급업체
그레이트 세라믹은 정밀 엔지니어링 세라믹 가공 분야에서 다년간의 경험을 보유하고 있으며 고객에게 우수한 질화규소 세라믹 제품을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 두께가 0.15mm 이상인 실리콘 질화물 기판을 공급할 수 있으며, 고객의 요구 사항에 따라 사양과 크기를 맞춤화할 수 있습니다.
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