파워 반도체 모듈용 Si₃N₄ 절연기판

개요

고강도·고인성의 Si₃N₄ 세라믹스에 고열전도성을 부여하는 것으로 내열충격성 및 내열피로성을 향상시켜 반도체 모듈의 신뢰성을 대폭으로 개선했습니다. 또, 기존 재료인 알루미나 및 질화알루미늄에서는 불가능한 신규 모듈구조를 실현했습니다.

독창성·우위성

양립하기 어려운 관계인 강도와 열전도율을 모두 만족시킨 재료의 개발에 성공했습니다. 100W/m.K×1000MPa(연구 레벨)는 세계 최고 수준입니다.

직접 효과

그림1 기존 구조

(1) 기존 파워 반도체 모듈의 절연기판으로서 알루미나 및 질화알루미늄을 이용해 왔지만, 기계적 강도가 낮기 때문에 모듈 자체의 구조설계에 제약이 있어, 그림1과 같이 복잡한 구조였습니다.

그림2 신규 모듈구조 (간략화)

(2) 당사는 신규로 개발한 고강도·고열전도 Si₃N₄를 절연기판으로 사용하여 그림2와 같이 모듈구조를 간략화할 수 있었습니다. 후판 Cu를 접합할 수 있게 되어 열저항을 낮출 수 있게 되었고, 또한 방열판 생략을 통해 구조 간략화 및 비용 절감을 달성하였습니다.

관련 효과

개발 Si₃N₄의 응용 분야

1. 높은 열충격성 및 열피로 특성이 요구되는 구조 재료에 폭넓게 이용할 수 있습니다.
2. 고순도이기 때문에 반도체 제조장치 부재에 적용할 수 있습니다.

응용 분야

• 펠티에 소자 모듈용 절연기판
• 반도체 제조장치용 부품
• 내열성 구조 부품

문의처 정보

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