Siliziumnitrid Substrate - Sinalit® Si3N4
Mit seiner außergewöhnlichen Biegefestigkeit von ≥ 700 MPa, ermöglicht Siliziumnitrid die Verwendung sehr dicker Kupfermetallisierungen von bis zu 1 mm, selbst bei einer Substratdicke von nur 0,25 mm. Diese bemerkenswerte Eigenschaft eröffnet neue Horizonte für Anwendungen mit Active Metal Brazing (AMB) und Sputter Metal Bonding (SMB), die eine robuste und zuverlässige Leistung erfordern.
Dank der Fähigkeit, Kupfer mit einer Dicke von 1 mm zu verwenden, bietet Siliziumnitrid eine hervorragende Stromtragfähigkeit und Wärmespreizung. Dies ist entscheidend für die Entwicklung kompakter Leistungsmodule, die hohe Leistungsdichten bei gleichzeitig begrenzten äußeren Abmessungen erfordern.
Darüber hinaus punktet Siliziumnitrid mit einer Bruchzähigkeit (Fracture Toughness) von ≥ 6,5 MPa√m, was für höchste Zuverlässigkeit und Langlebigkeit in Anwendungen wie batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung ist. Die herausragende Isolations- und Durchschlagfestigkeit von ≥ 25 kV/mm AC/DC auf dünnen Si3N4-Substraten bietet zusätzliche Sicherheit und ermöglicht die Entwicklung von Leistungsmodule mit hoher Leistungsdichte, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen.
Insgesamt ist Siliziumnitrid von CeramTec die ideale Lösung für Anwendungen in der E-Mobilität, die höchste Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit erfordern. Seine außergewöhnliche Robustheit, kombiniert mit seiner hervorragenden Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und Isolationsfestigkeit, macht es zur ersten Wahl für die Realisierung von hochleistungsfähigen und kompakten Leistungskomponenten in der nächsten Generation von Elektrofahrzeugen.
Technische Werte & Parameter
Physikalische Eigenschaften
- Dichte: ≥ 3,22 g/cm3
Eigenschaften der Oberfläche
- Ra-Wert: ≤ 0,4 µm
Mechanische Eigenschaften
- Biegefestigkeit DR Sigma 0 (3-Punkt-Methode): ≥ 700 MPa
- Bruchzähigkeit (IF Methode): ≥ 6,5 MPa*√m
- E-Modul: ≥ 280 GPa
- Vickershärte: nicht angegeben
Thermische Eigenschaften
- CTE: 100-800°C: +/- 3,3 10-6/K
- Spezifische Wärmekapazität bei 25°C: ≥ 0,68 J/gK
- Wärmeleitfähigkeit bei 20°C: 90 W/m*K (+/-10% Messabweichungen möglich)
Elektrische Eigenschaften
- Dielektrizitätskonstante bei 1 MHz: +/- 7,8
- Dielektrischer Verlustfaktor bei 1 MHz: ≤ 3 (10-3)
- Durchgangswiderstand bei 20 °C: ≥ 1014 Ω cm
- Durchschlagfestigkeit: ≥ 25 kV/mm
Geometrie
- Standard Größe: 5,5“ x 7,5“ (+ 0,2 mm/- 0,05 mm)
- Dicke: 0,25/0,32 (+/- 10%)
- Wölbung: 0,2 - 0,6 %
Substrat gelasert
- Längen- und Breitentoleranz: + 0,2 - 0,05 mm (+/- 0,1 % gelasert)
- Toleranz der Dicke: +/-10%
