Woraus besteht das keramische Substrat aus Siliziumnitrid?

Keramiksubstrate aus Siliziumnitrid werden hauptsächlich aus Siliziumnitridpulver hergestellt. Bei der Herstellung dieses Materials sind eine Reihe komplexer Prozessschritte erforderlich, darunter Mischen, Kugelmahlen, Entschäumen, Strangpressen, Stanzen, Pulverbeschichten (Pulversprühen), Entfernen von Klebstoffen, Sintern, Pulverreinigung, Kantenschleifen, Scannen, Schleifen, Ultraschallreinigung, Schleudern, Laserschneiden, Qualitätskontrolle und andere Verfahren.

In der Mischphase werden Siliziumnitridpulver und Yttriumoxidpulver mit organischen Zusätzen vermischt. Anschließend werden diese Materialien weiter gemischt und durch ein Kugelmahlverfahren gemahlen, das in primäres und sekundäres Kugelmahlen unterteilt wird. Das erste Kugelmahlverfahren zielt darauf ab, feste Rohstoffe mit flüssigen Materialien zu vermischen, während das zweite Kugelmahlverfahren der feineren Vermischung und Zerkleinerung der Aufschlämmung dient. Darüber hinaus werden der Aufschlämmung Stoffe wie PVB-Harz (Bindemittel), Polyethylenglykol und Diethylphthalat (Weichmacher) zugesetzt. Nach dem Kugelmahlen werden die Blasen in der Aufschlämmung durch einen Entschäumer entfernt, um eine zum Gießen geeignete Aufschlämmung mit einer bestimmten kolloidalen Viskosität herzustellen.

Siliciumnitrid-Keramiksubstrate werden aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit und ihrer mechanischen Eigenschaften allmählich zum bevorzugten Substratmaterial für Halbleiterbauelemente mit großem Bandabstand. Dieses Material hat einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Halbleitersubstrat der dritten Generation, das SiC-Kristallmaterial, wodurch es stabiler ist und sich besonders für Hochfrequenz-, Hochdruck-, Hochtemperatur- und andere Arbeitssituationen eignet.