नई ऊर्जा वाहन (एनईवी) आईजीबीटी मॉड्यूल उच्च शक्ति, तीव्र कंपन, व्यापक तापमान परिवर्तन और कठोर वातावरण का सामना करते हैं। एएमबी प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित सिलिकॉन नाइट्राइड (Si₃N₄) सिरेमिक सब्सट्रेट उच्च तापीय चालकता, कम तापीय प्रतिरोध, मजबूत विश्वसनीयता और उत्कृष्ट तांबे की परत आसंजन प्रदान करते हैं। ये गुण उच्च शक्ति वाले SiC उपकरणों की थर्मल और विश्वसनीयता बाधाओं को संबोधित करते हैं, जिससे Si₃N₄ IGBT और SiC मॉड्यूल पैकेजिंग के लिए पसंदीदा सब्सट्रेट बन जाता है। ऑटोमोटिव से परे, Si₃N₄ सबस्ट्रेट्स एयरोस्पेस, औद्योगिक भट्टियों, ट्रैक्शन सिस्टम और स्मार्ट इलेक्ट्रॉनिक्स में आशाजनक हैं।
एनईवी अनुप्रयोगों के लिए सिलिकॉन नाइट्राइड एक्सेल क्यों
1. उच्च -शक्ति उपकरणों के लिए पर्याप्त तापीय चालकता
----Si₃N₄: 80-120 W/(m·K) - पूरी तरह से NEV IGBT शीतलन आवश्यकताओं को पूरा करता है
----Al₂O₃: 20-35 W/(m·K) - उच्च-शक्ति मॉड्यूल के लिए अपर्याप्त
----AlN: 150-220 W/(m·K) - उत्कृष्ट चालकता लेकिन भंगुर और महंगा
एनईवी बिजली घनत्व के लिए, Si₃N₄ थर्मल प्रदर्शन और लागत का एक इष्टतम संतुलन प्रदान करता है।
2. बेहतर ताकत और क्रूरता
----Si₃N₄: लचीली ताकत 700-900 एमपीए, उत्कृष्ट कठोरता
----Al₂O₃: 300-400 एमपीए, भंगुर
----AlN: 250-350 एमपीए, अत्यंत भंगुर
एनईवी कंपन, धक्कों, तीव्र त्वरण और तापमान के झटके का अनुभव करते हैं। Si₃N₄ सबस्ट्रेट्स क्रैकिंग और प्रदूषण का विरोध करते हैं, जिससे मॉड्यूल की विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
3. थर्मल विस्तार सिलिकॉन चिप्स से मेल खाता है
----Si₃N₄ का थर्मल विस्तार गुणांक सिलिकॉन और आईजीबीटी चिप्स से काफी मेल खाता है। तेज चार्जिंग या हाई-स्पीड ड्राइविंग के दौरान, यह थर्मल साइक्लिंग के कारण होने वाले सोल्डर प्रदूषण या तार टूटने से बचाता है।
4. उच्च तापमान, उम्र बढ़ना, नमी और संक्षारण प्रतिरोध
----इंजन के डिब्बे कठोर हैं: उच्च तापमान, नमी, तेल और कंपन। Si₃N₄ का ऑक्सीकरण प्रतिरोध, थर्मल शॉक सहनशीलता, और विद्युत इन्सुलेशन सब्सट्रेट के जीवनकाल को विकल्पों की तुलना में 2-3 गुना बढ़ा देता है, जिससे वारंटी जोखिम कम हो जाता है।
5. बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए इष्टतम लागत-प्रदर्शन
----AlN महंगा है, Al₂O₃ ख़राब प्रदर्शन करता है; Si₃N₄ उच्च शक्ति, विश्वसनीयता और लागत दक्षता का सही संतुलन प्रदान करता है। BYD, CATL, Inovance, और StarPower जैसे अग्रणी निर्माता तेजी से Si₃N₄ सबस्ट्रेट्स को बड़े पैमाने पर अपना रहे हैं।
निष्कर्ष
एनईवी उच्च {{0}शक्ति, विश्वसनीय, कंपन{{1}प्रतिरोधी, और तेज़ {{2}चार्जिंग {{3}सक्षम सब्सट्रेट की मांग करते हैं। सिलिकॉन नाइट्राइड उच्च तापीय चालकता, बेहतर शक्ति, कम तापीय विस्तार, प्रभाव प्रतिरोध और लंबे जीवन प्रदान करता है {{5}Al₂O₃ और AlN की सीमाओं को हल करता है, जिससे यह ऑटोमोटिव पावर मॉड्यूल के लिए इष्टतम विकल्प बन जाता है।
उद्योग आउटलुक
एएमबी-प्रक्रिया Si₃N₄ सबस्ट्रेट्स जटिल और महंगे हैं, सीमित सोल्डर विकल्पों के साथ, उत्पादन को डीबीसी या डीपीसी की तुलना में अधिक चुनौतीपूर्ण बना दिया गया है। वर्तमान में, वैश्विक AMB Si₃N₄ बाज़ार छोटा है। हालाँकि, जैसे-जैसे IGBT और SiC उपकरणों का रुझान उच्च शक्ति और लघुकरण की ओर होता है, Si₃N₄ सबस्ट्रेट्स की मांग काफी बढ़ने की उम्मीद है।
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