中国粉体网讯 近日,国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会正式发布了《氮化硅陶瓷基片》(GB/T45767-2025)国家标准。中材高新氮化物陶瓷有限公司、株洲瑞德尔智能装备有限公司、山东国瓷功能材料股份有限公司、罗杰斯科技(苏州)有限公司、江苏富乐华功率半导体研究院有限公司、福建华清电子材料科技有限公司等多家陶瓷企业参与起草。
氮化硅陶瓷具有耐高温、高比强度、高韧性、优异的耐磨性等特性,在极端服役环境下仍表现出较为稳定的物理化学特性和较长的使用寿命,现已被广泛应用于航空航天、机械、汽车、化工、冶金、半导体等重要领域,如氮化硅陶瓷轴承、氮化硅陶瓷涡轮转子、测温热电偶用氮化硅陶瓷保护套、氮化硅陶瓷基板等。
近年来已经大规模生产的应用较为广泛的陶瓷基板主要有:Al2O3、BeO、SiC、AlN、Si3N4等。
作为技术成熟度最高的陶瓷基板材料,Al2O3基板综合性能较好,目前应用最成熟。Al2O3原料丰富、价格低廉,具有良好的绝缘性、化学稳定性及与金属附着性,是功率器件最为常用的陶瓷基板。但是因其热导率较低,仅为29W/(m·K),且热膨胀系数(7.2×10-6/℃)较高、强度低、介电常数高等不利因素限制其在大功率模块和集成电路中的应用。
BeO陶瓷基板材料最突出性能是导热系数大,是氧化铝6~10倍。遗憾的是,BeO陶瓷粉末有剧毒。SiC陶瓷虽然具有很高的热导率,但是其具有较高的介电损耗和较低的击穿电压,不利于应用在高频高压的工作环境中。AlN陶瓷基板具有高导热性、良好的绝缘性等特点,是目前Si基半导体材料中最为常用的陶瓷基板。但是AlN陶瓷机械强度低、粉末易潮解以及较高的制造成本限制了AlN基板的发展。
Si3N4陶瓷是综合性能最好的陶瓷基板材料,热导率可达90~120W/(m·k),热膨胀系数为3.2×10-6/℃,并具有优异的机械强度、良好的化学稳定性和抗热冲击性。同时,Si3N4陶瓷基板的热膨胀系数与第3代半导体衬底SiC晶体接近,使其能够与SiC晶体材料匹配性更稳定。
此次标准起草工作汇聚了从材料研发到生产应用的全产业链力量,确保其科学性与实用性。该标准将于2026年1月1日起正式实施。
参考来源:
1.陶瓷基板智造、中国粉体网、全国标准信息公共服务平台
2.刘胜等,氮化硅粉改性及其陶瓷高温摩擦磨损性能研究
(中国粉体网编辑整理/山林)
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