中国粉体网讯 半导体封装材料是一种覆盖和保护半导体芯片的材料，它在维护器件完整性、提供电气连接以及在极端工作条件下保护芯片免受环境影响方面发挥着关键作用。在半导体封装材料方面，主要材料为封装基板，占比为33%。
当前，随着半导体技术的发展，半导体器件沿着大功率化、高频化、集成化的方向迅猛发展，器件在工作中产生的热量是引起半导体器件失效的关键因素。因此，封装基板的主要性能围绕可靠性和散热性，就需要考虑热力学性能，要有高热导率和适当的热膨胀系数。在多种半导体封装材料中，陶瓷封装材料因其耐高温、良好的化学稳定性和电绝缘性而备受青睐。
陶瓷是硬脆性材料，陶瓷封装属于气密性封装，是高可靠度需求的主要封装技术，目前已经投入生产应用的陶瓷基片主要包括氧化铍（BeO）、氧化铝（Al2O3）和氮化铝（AlN）、氮化硅（Si3N4）等等。
Al2O3是目前制作和加工技术最成熟的陶瓷基片材料，虽然其应用最成熟，但是因其热导率较低结和热膨胀系数较高两个特点，决定了Al2O3基板并不适合半导体器件大功率的发展趋势；AlN具有优秀的导热性能和与半导体材料相匹配的线膨胀系数，但其力学性能差且成本较高；Si3N4被认为是综合性能最好的陶瓷基板材料，虽热导率不如氮化铝，但其抗弯强度、断裂韧性都可达到氮化铝的2倍以上。同时，氮化硅陶瓷基板的热膨胀系数与第三代半导体碳化硅相近，使得其成为碳化硅导热基板材料的首选。
综合来看，AlN陶瓷基板与Si3N4陶瓷基板最具发展前景。
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来源：
师阿维等：高热导率材料的发展和应用
千际投行：2023年半导体材料行业研究报告
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（中国粉体网编辑整理/空青）
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