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我們一起聊一聊：氮化硅陶瓷基板

發(fā)布時(shí)間：

2021-12-01

氮化硅陶瓷在眾多工業(yè)領(lǐng)域中使用較多的配件，其中陶瓷基板也是工業(yè)中較常用的一款，下面我們一起來(lái)聊聊氮化硅陶瓷基板吧。

從元素組成的角度來(lái)講，是由硅和氮元素合成的氮化硅粉體添加少量氧化物和稀土燒結而成的氮化硅陶瓷片。

從基板應用的角度來(lái)講，是電力電子器件構成的關(guān)鍵材料之一，主要負責絕緣和散熱兩項主要工作。

從項目難度的認知來(lái)看，目前只有美日兩國進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)階段，不但價(jià)格高，還不賣(mài)給我們。因為這是一個(gè)軍民兩用產(chǎn)品。

從“新基建”的方向來(lái)看，5G基站、軌道交通、新能源汽車(chē)、風(fēng)電、太陽(yáng)能逆變等，可以說(shuō)大功率電源設備幾乎都需要。

具有中學(xué)化學(xué)知識的人都知道：氮元素和硅元素在地球上具有極大的存儲量，而由這兩種元素組成的材料，就是氮化硅，Si3N4。

由氮化硅為主材，制造的現代功能陶瓷，更是具有極其廣泛的應用。這里，我們只是從對電路基板的認知，來(lái)談一下氮化硅特種陶瓷。

電路基板：過(guò)去的認知是將分離元器件進(jìn)行電路組合或集成電路與分立元器件電路組合形成達到整體電路功能要求的平板材料，電路基板由絕緣和導電兩種功能材料而成。單面印刷電路板就是電路基板最初形式。

功率陶瓷電路基板：可以將未封裝的功率器件直接安裝在功率陶瓷電路基板之上，再進(jìn)行封裝。目的是降低功率器件的熱阻，直接效果是降低功率器件工作溫度，增大功率和可靠性。作為信息、交通、航空航天、工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的基礎工業(yè)之一就是電力電子技術(shù)，電力電子技術(shù)就是使用電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子器件的發(fā)展方向是：小尺寸、高密度、大電流、大功率、低功耗，是電控和功率轉換的核心器件。廣泛應用于電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通、光伏逆變、風(fēng)力發(fā)電、智能電網(wǎng)、大型工業(yè)電氣變頻和伺服控制，在航空航天和軍工電子技術(shù)方面也有著(zhù)廣泛的應用。氮化硅陶瓷電路基板就是制造電力電子器件的關(guān)鍵材料之一。

我們業(yè)內人士都知道，近一年來(lái)，中國的集成電路產(chǎn)業(yè)有了長(cháng)足的進(jìn)步，這個(gè)成績(jì)的取得，來(lái)之不易。在逆境中，中國的集成電路產(chǎn)業(yè)在曲折的道路上，走出了一條適合自己的發(fā)展之路、更是彌補了中國產(chǎn)業(yè)鏈的最重要的環(huán)節之一。

在整個(gè)集成電路家族中，大規模集成電路、小功率集成電路和分立器件都是這個(gè)家族的重要組成部分；當代，電子電力器件和電子電力集成電路隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化日新月異發(fā)展，第三代半導體材料的工業(yè)化開(kāi)發(fā)，已經(jīng)成為集成電路行業(yè)的重要組成部分，也在影響著(zhù)更多行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。

例如：高鐵、新能源車(chē)輛、高端機床驅動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電及各類(lèi)自動(dòng)化設備都需要電子電力集成電路進(jìn)行驅動(dòng)，這是一個(gè)千億級別以上的大市場(chǎng)。

在這個(gè)大市場(chǎng)中，功率集成電路陶瓷基板，是承載半導體功率器件的關(guān)鍵材料。近兩年，氮化鎵、碳化硅等第三代半導體材料在我國得到了大力發(fā)展，要使用第三代半導體材料生產(chǎn)出大功率半導體器件，如果沒(méi)有功率集成電路陶瓷基板，半導體器件的散熱效果會(huì )大大降低、降低該器件的使用效果。由于功率集成電路陶瓷基板對于電力電子技術(shù)的發(fā)展具有不可或缺的地位，也就成為西方發(fā)達國家對我們國內進(jìn)行全方位技術(shù)封鎖的半導體行業(yè)關(guān)鍵材料之一。

 

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