Propriétés et applications du substrat de nitrure de silicium

Substrat de nitrure de siliciumLes s sont à l'avant-garde de la technologie des matériaux avancés, offrant une combinaison unique de propriétés qui les rendent indispensables dans un large éventail d'industries haute performance. Cet article fournit un aperçu complet des propriétés du substrat de nitrure de silicium, des spécifications techniques détaillées et de leurs diverses applications. Nous explorerons les caractéristiques mécaniques, thermiques et électriques exceptionnelles du matériau, présenterons les paramètres clés du produit dans un format facile à comprendre, et discuter de la raison pour laquelle il s'agit du matériau de choix pour les environnements exigeants dans les secteurs électronique, automobile et industriel.

Introduction au substrat de nitrure de silicium

Le nitrure de silicium (Si₃n₄) est une céramique technique avancée connue pour ses performances supérieures dans des conditions extrêmes. En tant que matériau de substrat, il fournit une excellente plate-forme pour les applications nécessitant une stabilité thermique élevée, une résistance mécanique exceptionnelle et une isolation électrique fiable. Ses propriétés uniques comblent l'écart entre la céramique traditionnelle et les exigences de haute performance, ce qui en fait un matériau critique dans les industries modernes axées sur la technologie.

Propriétés clés du substrat de nitrure de silicium

La popularité des substrats de nitrure de silicium provient de leur impressionnante gamme de propriétés physiques et chimiques. Vous trouverez ci-dessous une ventilation de ses caractéristiques les plus notables:

1. Stabilité thermique élevée
Le nitrure de silicium présente une résistance exceptionnelle aux chocs thermiques et peut résister à des températures extrêmes sans dégrader. Cela le rend idéal pour les applications impliquant des changements de température rapides.

2. Résistance mécanique exceptionnelle
Il possède une ténacité et une dureté à forte fracture, offrant une excellente résistance à l'usure et une intégrité structurelle sous contrainte mécanique.

3. Isolation électrique supérieure
Avec une résistivité électrique élevée et une faible perte diélectrique, le substrat de nitrure de silicium est un excellent isolant, même à des températures élevées.

4. Inerness chimique
Il est très résistant à la corrosion des acides, des alcalis et d'autres produits chimiques agressifs, assurant une longévité dans des environnements sévères.

5. Expansion thermique faible
Le coefficient d'expansion thermique est très faible, ce qui minimise les changements dimensionnels pendant les cycles de chauffage ou de refroidissement.

Paramètres techniques de notre substrat de nitrure de silicium

Pour vous aider à comprendre les capacités précises de notre produit, nous avons répertorié les principales spécifications techniques ci-dessous. Ces paramètres garantissent que notre substrat de nitrure de silicium répond aux normes les plus élevées de qualité et de performance.

Liste des propriétés clés:

• Force de flexion:> 800 MPa

• Fracture de la ténacité:6 - 7 MPa · M¹ / ²

• Vickers Dureté:1600 - 1800 HV

• Densité:3,2 - 3,3 g / cm³

• Conductivité thermique:20 - 30 w / m · k

• Coefficient d'expansion thermique:3,2 × 10⁻⁶ / ° C (RT à 1000 ° C)

• Resistivité électrique:> 10¹⁴ ω · cm

• Constante diélectrique:8 - 9 (à 1 MHz)

• Force diélectrique:> 15 kV / mm

• Température de fonctionnement maximale:1300 ° C (dans l'air)

Tableau des paramètres détaillés:

Applications du substrat de nitrure de silicium

Grâce à ses propriétés remarquables, le substrat de nitrure de silicium est utilisé dans une variété d'applications de haute technologie et industrielle. Voici quelques-unes des utilisations les plus courantes:

1. Industrie de l'électronique et des semi-conducteurs

• Substrats de circuit:Utilisé pour les modules électroniques de haute puissance et les packages IC en raison d'une excellente gestion thermique et d'une isolation électrique.

• Dissipateurs de chaleur:Dispose efficacement la chaleur dans les dispositifs à haute fréquence.

• Composants isolants:Fournit l'isolement dans les applications à haute tension.

2. Industrie automobile

• Modules d'alimentation hybride et électrique:Gère des températures élevées et des charges électriques dans les onduleurs et les convertisseurs.

• Capteurs et systèmes d'allumage:Utilisé dans les composants nécessitant une fiabilité sous cyclisme thermique.

3. Génie industriel

• Buses de soudage et luminaires:Résiste l'usure et la déformation thermique.

• Outils de coupe:Utilisé comme matériau de base pour les applications d'usinage à grande vitesse.

• Roulements et rouleaux:Fonctionne de manière fiable dans des environnements à haute température et corrosifs.

4. Systèmes d'énergie et d'électricité

• Substrats de l'onduleur solaire:Soutient une conversion d'énergie efficace.

• Composants nucléaires et thermiques:Supporte le rayonnement et les températures extrêmes.

5. Dispositifs médicaux

• Implants médicaux:Biocompatible et durable pour une utilisation à long terme.

• Outils chirurgicaux:Fournit une précision et une résistance aux processus de stérilisation.

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Conclusion

Le substrat de nitrure de silicium est un matériau polyvalent et haute performance qui joue un rôle essentiel dans la progression de la technologie dans plusieurs industries. Sa combinaison unique de propriétés thermiques, mécaniques et électriques en fait un choix idéal pour les applications où la défaillance n'est pas une option.

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