陶瓷基板争霸赛,氮化铝能拿第几名?


来源:中国粉体网   山林

[导读]  陶瓷基板争霸赛,氮化铝能拿第几名?

中国粉体网讯  近年来,电动汽车、电力机车以及半导体照明、航空航天、卫星通信等进入高速发展阶段,其电子器件工作电流大、温度高、频率高,为满足器件及电路工作的稳定性,对芯片载体提出了更高的要求。陶瓷基板具有优异的热性能、微波性能、力学性能以及可靠性高等优点,可广泛应用于这些领域。


氮化铝陶瓷基板则以其卓越的热导率脱颖而出,其热导率可达200-270W/(m・K),是氧化铝材料的4到7倍。这一特性使得氮化铝在高功率场景中成为首选,如5G基站的功率放大器、大功率LED照明等领域。在5G基站中,氮化铝陶瓷基板能够快速将功率放大器产生的热量散发出去,保证设备在高频、高功率状态下稳定运行,有效提升了通信质量和效率。此外,氮化铝还具有高机械强度和良好的耐蚀性,被认为是最具有发展前途的高导热陶瓷材料。


然而,目前氮化铝材料的制备难度较大,生产成本较高,难以实现大规模量产,且常规AlN断裂韧性仅2.5-3.5MPa·m1/2,力学强度不足,这在很大程度上限制了其在电子封装领域的广泛应用。


半导体及电子信息产业的快速发展对核心材料的性能提出了更高要求。电子陶瓷作为具有电、磁、热、机械等多功能耦合特性的关键基础材料,广泛应用于电容器、滤波器、传感器及封装基板等核心元件。其中,陶瓷基板是电子陶瓷在功率半导体封装领域的重要产品形态,其导热性能、机械强度、可靠性和精密程度直接决定了终端产品的性能与寿命。针对陶瓷基板/电子陶瓷材料设计、制备工艺、性能检测、应用场景等核心议题,中国粉体网将于2026年7月17日江苏无锡举办第二届高性能陶瓷基板关键材料技术大会暨电子陶瓷技术创新峰会。届时,浙江能鹏半导体材料有限责任公司研发工程师袁名旺将作题为《高强度氮化铝陶瓷技术与应用综述》的报告。报告将针对氮化铝力学强度不足的产业化瓶颈,梳理导热微观机制与强韧化的方法,对比分析晶界调控、晶粒细化、第二相添加三类强韧化路径,重点讨论ZrO2掺杂的不确定性,以及ZrO2、Y2O3含量与两步烧结工艺对性能的影响,明确助烧剂与微观结构协同调控是高性能陶瓷基板量产的核心方向,并介绍该类陶瓷基板在AMB/DBC封装中的应用场景。


专家简介:



袁名旺,浙江能鹏半导体材料有限责任公司研发工程师,深耕高性能导热陶瓷材料领域,主攻氮化铝陶瓷基板、高纯度球形氮化铝粉体、氮化硅粉体和金刚石微粉的制备技术。通过组分精准调控、制备工艺迭代等路径,系统性提升导热陶瓷和粉体的性能和稳定性,推动相关产品在第三代半导体电子封装、高功率器件散热和特种绝缘场景的产业化落地。


参考来源:

中国粉体网、热管理实验室


(中国粉体网编辑整理/山林)

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