Di cosa è fatto il substrato ceramico in nitruro di silicio

I substrati ceramici in nitruro di silicio sono costituiti principalmente da polvere di nitruro di silicio. Questo materiale comporta una serie di complesse fasi di preparazione, tra cui la miscelazione, la macinazione a sfere, la defoamazione, lo stampaggio per estrusione, lo stampaggio, il rivestimento in polvere (spruzzatura di polvere), la rimozione della colla, la sinterizzazione, la pulizia della polvere, la rettifica dei bordi, la scansione, la macinazione, la pulizia a ultrasuoni, l'essiccazione in centrifuga, il taglio laser, l'ispezione della qualità e altri processi.

Nella fase di miscelazione, la polvere di nitruro di silicio e la polvere di ossido di ittrio vengono mescolate con additivi organici. Successivamente, questi materiali vengono ulteriormente miscelati e macinati attraverso un processo di macinazione a sfere, che si divide in macinazione primaria e secondaria. La prima macinazione a sfere ha lo scopo di mescolare le materie prime solide con quelle liquide, mentre la seconda macinazione a sfere serve a mescolare e macinare più finemente il fango. Inoltre, all'impasto vengono aggiunte sostanze come la resina PVB (legante), il polietilenglicole e il dietilftalato (plastificante). Dopo la macinazione a sfere, le bolle presenti nell'impasto vengono eliminate da un antischiuma per preparare un impasto di colata con una certa viscosità colloidale adatta alla colata.

I substrati ceramici in nitruro di silicio stanno gradualmente diventando il materiale di substrato preferito per i dispositivi semiconduttori ad ampio bandgap, grazie alla loro elevata conducibilità termica e alle loro proprietà meccaniche. Questo materiale ha un coefficiente di espansione termica simile a quello del materiale cristallino SiC dei substrati semiconduttori di terza generazione, il che lo rende più stabile da abbinare e particolarmente adatto alle alte frequenze, alle alte pressioni, alle alte temperature e ad altri scenari di lavoro.