中國粉體網(wǎng)訊 電子電器工業(yè)的高速集成化促使半導(dǎo)體元器件朝著小型化、大電壓、大電流、高功率密度的方向發(fā)展,這對元器件的組裝和封裝材料,特別是提供電絕緣和散熱功能的脆性陶瓷基板提出了很大的挑戰(zhàn)。常用的陶瓷基板材料有BeO、Al2O3以及AlN。其中,BeO粉末含有劇毒,而Al2O3陶瓷基板熱導(dǎo)率較低(<30 W/(m·K)),AlN熱導(dǎo)率雖然可達(dá)到270 W/(m·K)以上,抗彎強(qiáng)度卻小于400 MPa,以上缺陷制約了三者在尖端半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用。而氮化硅(Si3N4)作為一種難得的兼具高本征熱導(dǎo)率(~320 W/(m·K))和優(yōu)異力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,常溫下非常穩(wěn)定。通過調(diào)節(jié)燒結(jié)助劑的成分比例,可獲得幾倍于AlN抗彎強(qiáng)度(>800 MPa)的氮化硅陶瓷。潛在的高熱導(dǎo)和優(yōu)異的力學(xué)性能表現(xiàn)使氮化硅被視為當(dāng)今時代最熱門的半導(dǎo)體陶瓷基板封裝材料。Si3N4陶瓷基板廣泛應(yīng)用于高性能電子器件中。
富樂華研究院經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān),成功實現(xiàn)了Si3N4陶瓷基板從材料研發(fā)到設(shè)備工藝的全流程國產(chǎn)化,打破了對進(jìn)口技術(shù)的依賴,推動了國產(chǎn)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主化發(fā)展。特別是推出的110W導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板,首次在國內(nèi)實現(xiàn)了高導(dǎo)熱性與抗彎折性的結(jié)合,填補了國產(chǎn)材料在高性能功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的空白。該技術(shù)的成熟,為提升功率半導(dǎo)體器件效率與可靠性提供了堅實基礎(chǔ)。該產(chǎn)品將在新能源汽車、高鐵、航空航天、電力電網(wǎng)等行業(yè)廣泛應(yīng)用,替代進(jìn)口技術(shù),推動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的自主研發(fā)與生產(chǎn),助力國產(chǎn)材料技術(shù)的突破,支持制造強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。
半導(dǎo)體及電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對核心材料的性能提出了更高要求。陶瓷基板作為功率半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵封裝材料,其導(dǎo)熱性能、機(jī)械強(qiáng)度、可靠性和精密程度直接決定了終端產(chǎn)品的性能與壽命。針對材料研發(fā)、制備工藝、檢測技術(shù)、應(yīng)用場景等核心議題,中國粉體網(wǎng)將于2025年7月29日在江蘇無錫舉辦2025高性能陶瓷基板關(guān)鍵材料技術(shù)大會。屆時,江蘇富樂華功率半導(dǎo)體研究院有限公司戰(zhàn)略規(guī)劃部部長柳珩將作題為《110W氮化硅陶瓷基板:引領(lǐng)國產(chǎn)高導(dǎo)熱與抗彎折技術(shù)新紀(jì)元》的報告,報告中就110W氮化硅陶瓷基板的優(yōu)異性能及廣泛應(yīng)用進(jìn)行介紹。
專家簡介:
柳珩,現(xiàn)任富樂華功率半導(dǎo)體公司戰(zhàn)略規(guī)劃部及新產(chǎn)品營銷部負(fù)責(zé)人,專注于功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,積累了豐富的研發(fā)經(jīng)驗和市場戰(zhàn)略規(guī)劃背景。
參考來源:
朱允瑞等,高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板影響因素研究現(xiàn)狀
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林)
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