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02.Feb.2026

熱傳導-TC SiC 熱傳導係數為什麼差很大,從晶面到厚度,快速看懂差異來源

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SiC 為什麼沒有固定的熱傳導係數?

首先必須理解,SiC 是一種典型的「各向異性」材料,熱在不同方向流動的效率並不相同。 平面方向(in-plane) 與 垂直方向(through-plane) 的導熱能力可能有顯著差異,而晶圓的 Si-face 與 C-face 也可能因表層條件或製程不同而產生些許變化。 再加上晶圓厚度(如 350 μm / 500 μm / 650 μm)的差異,甚至不同供應商之間的製程差異,都會讓最終的熱導係數呈現「並不一致」的狀態,SiC 熱傳導的主要變化通常集中在兩件事:
 

  • 熱流方向不同,熱導自然不同
in-plane 方向因原子鍵結排列,通常比 through-plane 更容易傳熱。
  • 厚度、晶面或批次差異,可能形成額外偏差
這些差異不一定巨大,但對於高功率設計來說往往足以影響模擬結果。

Through-plane熱流示意圖
▲圖一 SiC In-plane & Through-plane熱流示意圖
 
 

HotDisk(TPS, ISO-22007)能提供哪些「實務上有幫助」的資訊?

HotDisk 屬於瞬態平面熱源法,適合做「工程實務中的熱傳比較」。
它能協助工程師了解:
  • 材料 in-plane / through-plane 的熱傳導行為
  • 不同厚度晶圓之間的趨勢差異
  • 不同供應商、不同批次材料的熱性比較

HotDisk量測方式快速、不破壞樣品,也適合建立模擬需要的材料資料庫。
不過需要注意的是,TPS 不是用來做深度晶向解析,因此更偏向提供「方向性趨勢」而非完整晶體熱傳。
 

HotDisk檢測示意圖
▲圖二 HotDisk檢測示意圖
 


擁有自己的量測資料,模擬才真正貼近現實

許多工程師發現,只要把「自己材料的 in-plane / through-plane 數據」輸入模擬,結果與實際就能靠近許多。
只有您正在使用的材料,才真正代表您的產品。
 

更準確的材料資料也能帶來:

  • 更可靠的熱點預測
  • 更明確的散熱方案比較
  • 減少反覆打樣與測試的成本
  • 更清楚的供應商差異評估

而隨著 SiC 應用需求增加,累積自己的材料熱性 database,已是許多研發團隊開始重視的必備工作。
不論做的是功率模組、EV電源、封裝熱管理或其他高熱流應用,SiC 的熱傳導係數都會左右產品最終的可靠度與性能。

如果您手上剛好有想比較的:
  • 不同厚度 SiC 晶圓
  • 不同供應商樣品
  • 特定晶面或方向的熱導需求
都歡迎找我們討論。我們可以協助您規劃測試條件,並提供清楚的熱特性資料,讓您的模擬與設計更有依據!

 
HotDisk TPS 3500
 ▲圖三 HotDisk TPS 3500

 
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