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摘要
随着以SiC和GaN为代表的第三代宽禁带半导体的崛起,电力电子器件向高输出功率和高功率密度的方向快速发展,对用于功率模块封装的陶瓷基板材料提出更高的性能要求。传统的Al2O3和AlN陶瓷由于热导率较低或力学性能较差,均不能满足新一代功率模块封装的应用需求,相较之下,新发展的Si3N4陶瓷因兼具高强度和高热导率,成为最具潜力的绝缘性散热基板材料。近年来,研究人员通过筛选有效的烧结助剂体系,并对烧结工艺进行优化,在制备高强度高热导率Si3N4陶瓷方面取得一系列突破性进展。另外,伴随覆铜Si3N4陶瓷基板工程应用的推进,对其制成的基板的力、热和电学性能的评价也成为研究热点。本文从影响Si3N4陶瓷热导率的关键因素出发,重点对通过烧结助剂的选择和烧结工艺的改进来提高Si3N4陶瓷热导率的国内外工作进行综述。此外,首次系统总结并介绍了Si3N4陶瓷基板的介电击穿强度以及覆铜后性能评价研究的最新进展,最后展望了高热导率Si3N4陶瓷基板的未来发展方向。
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