उच्च तापीय चालकता सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सब्सट्रेट ईवी और आईजीबीटी मॉड्यूल के लिए गर्मी अपव्यय को बढ़ावा देते हैं
2025-02-02
इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी), हाई-स्पीड रेल, और नई ऊर्जा चार्जिंग सिस्टम के तेजी से विकास के साथ, बिजली उपकरणों का थर्मल प्रबंधन सिस्टम की विश्वसनीयता में एक महत्वपूर्ण कारक बन गया है। उच्च तापीय चालकता वाले सिलिकॉन नाइट्राइड (Si₃N₄) सिरेमिक सब्सट्रेट तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक उपकरणों जैसे IGBT, MOSFET और SiC मॉड्यूल में उन्नत पैकेजिंग और गर्मी अपव्यय के लिए एक प्रमुख सामग्री के रूप में उभरा है।
उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन नाइट्राइड पाउडर से निर्मित, सब्सट्रेट को एक मालिकाना सूत्र और हॉट-प्रेसिंग प्रक्रिया का उपयोग करके 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर सिंटर किया जाता है। यह उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन, कम डाइइलेक्ट्रिक हानि और उच्च यांत्रिक शक्ति बनाए रखते हुए 80W/(m·K) से अधिक की तापीय चालकता प्राप्त करता है। एल्यूमिना और एल्यूमीनियम नाइट्राइड की तुलना में, Si₃N₄ सिरेमिक बेहतर कठोरता और थर्मल शॉक प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जो लंबे उपकरण जीवनकाल और उच्च सिस्टम स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।
ईवी मोटर ड्राइव मॉड्यूल, इनवर्टर, डीसी/डीसी कन्वर्टर्स और फास्ट-चार्जिंग स्टेशनों में, Si₃N₄ सिरेमिक सब्सट्रेट प्रभावी रूप से जंक्शन तापमान को कम करता है और गर्मी अपव्यय दक्षता को बढ़ाता है। इसकी उत्कृष्ट फ्रैक्चर कठोरता और थर्मल साइक्लिंग के प्रतिरोध इसे हाइब्रिड वाहनों और रेल ट्रांजिट पावर सिस्टम जैसी कठोर परिस्थितियों के लिए आदर्श बनाते हैं।
ईवी उद्योग से परे, सिलिकॉन नाइट्राइड सब्सट्रेट का उपयोग रेलवे ट्रैक्शन सिस्टम, पावर इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल मॉड्यूल, औद्योगिक इनवर्टर और सौर इनवर्टर में भी किया जाता है। उच्च तापीय चालकता, विद्युत इन्सुलेशन और विश्वसनीयता के अपने संयोजन के साथ, Si₃N₄ सब्सट्रेट पावर इलेक्ट्रॉनिक्स पैकेजिंग और थर्मल प्रबंधन के भविष्य को फिर से परिभाषित कर रहे हैं।