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我们一起聊一聊:氮化硅陶瓷基板


发布时间:

2021-12-01

氮化硅陶瓷在众多工业领域中使用较多的配件,其中陶瓷基板也是工业中较常用的一款,下面我们一起来聊聊氮化硅陶瓷基板吧。

从元素组成的角度来讲,是由硅和氮元素合成的氮化硅粉体添加少量氧化物和稀土烧结而成的氮化硅陶瓷片

从基板应用的角度来讲,是电力电子器件构成的关键材料之一,主要负责绝缘和散热两项主要工作。

从项目难度的认知来看,目前只有美日两国进入了工业化生产阶段,不但价格高,还不卖给我们。因为这是一个军民两用产品。

从“新基建”的方向来看,5G基站、轨道交通、新能源汽车、风电、太阳能逆变等,可以说大功率电源设备几乎都需要。

具有中学化学知识的人都知道:氮元素和硅元素在地球上具有极大的存储量,而由这两种元素组成的材料,就是氮化硅,Si3N4

氮化硅为主材,制造的现代功能陶瓷,更是具有极其广泛的应用。这里,我们只是从对电路基板的认知,来谈一下氮化硅特种陶瓷。

电路基板:过去的认知是将分离元器件进行电路组合或集成电路与分立元器件电路组合形成达到整体电路功能要求的平板材料,电路基板由绝缘和导电两种功能材料而成。单面印刷电路板就是电路基板最初形式。

功率陶瓷电路基板:可以将未封装的功率器件直接安装在功率陶瓷电路基板之上,再进行封装。目的是降低功率器件的热阻,直接效果是降低功率器件工作温度,增大功率和可靠性。作为信息、交通、航空航天、工业自动化领域发展的基础工业之一就是电力电子技术,电力电子技术就是使用电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子器件的发展方向是:小尺寸、高密度、大电流、大功率、低功耗,是电控和功率转换的核心器件。广泛应用于电动汽车、轨道交通、光伏逆变、风力发电、智能电网、大型工业电气变频和伺服控制,在航空航天和军工电子技术方面也有着广泛的应用。氮化硅陶瓷电路基板就是制造电力电子器件的关键材料之一。

我们业内人士都知道,近一年来,中国的集成电路产业有了长足的进步,这个成绩的取得,来之不易。在逆境中,中国的集成电路产业在曲折的道路上,走出了一条适合自己的发展之路、更是弥补了中国产业链的最重要的环节之一。

在整个集成电路家族中,大规模集成电路、小功率集成电路和分立器件都是这个家族的重要组成部分;当代,电子电力器件和电子电力集成电路随着工业自动化日新月异发展,第三代半导体材料的工业化开发,已经成为集成电路行业的重要组成部分,也在影响着更多行业的技术进步和发展。

例如:高铁、新能源车辆、高端机床驱动、风力发电、太阳能发电及各类自动化设备都需要电子电力集成电路进行驱动,这是一个千亿级别以上的大市场。

在这个大市场中,功率集成电路陶瓷基板,是承载半导体功率器件的关键材料。近两年,氮化镓、碳化硅等第三代半导体材料在我国得到了大力发展,要使用第三代半导体材料生产出大功率半导体器件,如果没有功率集成电路陶瓷基板,半导体器件的散热效果会大大降低、降低该器件的使用效果。由于功率集成电路陶瓷基板对于电力电子技术的发展具有不可或缺的地位,也就成为西方发达国家对我们国内进行全方位技术封锁的半导体行业关键材料之一。