|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
$ W# ~8 w+ C) b
氮化铝陶瓷基片(AlN)是新型功能电子陶瓷材料,是以氮化铝粉作为原料,采用流延工艺,经高温烧结而制成的陶瓷基片。
% s1 W, {5 N5 z: c5 _* r性能优异 备受关注- P6 _3 D) v9 w" D. d
1 {8 A2 P* o7 P9 K氮化铝陶瓷基板主要有以下特性:( C% [' p- L8 S/ }5 @
9 E1 ^ A9 [& l% |(1)热导率高,是氧化铝陶瓷的5倍以上;" |9 n) Q& l- o, M
5 I+ X" ~7 C6 Z6 l% V8 w(2)较低的热膨胀系数(4.5-10-6/℃)与半导体硅材料(3.5-4.0-10-6/℃)匹配;
' z8 o C. ]0 b- T
: S6 q) _ |2 P& N' Q: h(3)较低的介电常数
% r$ C- o( T$ Y0 ]+ p
6 H( w# D: x, z9 @1 |- E(4) 优良的绝缘性能- `( d- a) H5 C
0 c& D5 j4 l& V(5)优异的机械性能,抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常压烧结;
, c+ H1 y: y4 o$ B5 |5 l1 ?7 B+ k4 \8 h
(6)耐热、耐熔融金属的侵蚀8 ~/ {6 L! E( V3 X8 c' f( w A* T
, |" B# }' P2 q% g氮化铝陶瓷基板具有氮化铝材料的各种优异特性,符合封装电子基片应具备的性质,能高效地散除大型集成电路的热量,是高密度,大功率,多芯片组件等半导体器件和大功率,高亮度的LED基板及封装材料的关键材料,被认为是最理想的基板材料。
5 P( e5 B9 t) P+ B* V
! c9 q/ F9 w% p9 N* ]广泛应用于功率晶体管模块基板、激光二极管安装基板、半导体制冷器件、大功率集成电路,以及作为高导热基板材料在IC封装中使用。
% c) z; ~0 n# r9 L$ k7 N- H+ O2 E) c8 ?: h {9 L6 O
下游市场催生氮化铝基板需求上扬
" |- O' `) O0 z/ ^' n7 \0 \) d/ j, j' J% M! }8 }' U& K/ B1 ]# z z
据相关报告显示,2019年全球氮化铝(AlN)陶瓷基板市场总值达到了3.4亿元,预计2026年可以增长到6.2亿元,年复合增长率为8.4%。 x+ U. l( {2 @
K- f j( t& P* O氮化铝陶瓷基板的生产市场主要在海外,近年来,为了实现氮化铝陶瓷基板的国产化、自主研究优势和满足国内市场越加高涨的氮化铝基板需求,国内PCB企业纷纷提高重视。+ {8 ~: q+ e- x4 z* K& ~# l; ]
7 L' [$ j1 h) R3 ~: N+ a3 C氮化铝陶瓷基片制造并非易事
; p# G" @" e4 f$ h% s8 C4 I* ]
" Z+ H8 J; p2 N% K氮化铝的最大特点是热膨胀系数(CTE)与半导体硅(Si)相当,且热导率高,理论上氮化铝热导率可达到320W/(m·K),但成本很高。
3 W+ P, w' |- C, D; }
, Z2 t8 x7 l1 ^! B4 E由于制备氮化铝陶瓷的核心原料氮化铝粉体制备工艺复杂、能耗高、周期长、价格昂贵,国内的氮化铝粉体很大程度上依赖进口,主要从日本德山、东洋铝业、陶氏化学等企业购买。原料的批次稳定性、成本也成为国内高端氮化铝陶瓷基片材料制造的瓶颈。& ~$ ~% k/ l% `6 d* w! \, k; ^
A% Z% U" T8 J$ p氮化铝基板生产呈地区集中状态# ]" f5 s' x8 k
+ F i' V# t9 I* S- U% Q
美国、日本、德国等国家和地区是全球最主要的电子元件生产和研发中心,在氮化铝陶瓷基片的研究已远早于国内。日本已有较多企业研发和生产氮化铝陶瓷基片,目前是全球最大的氮化铝陶瓷基片生产国。氮化铝陶瓷基片产品的公司有包括如日本丸和、特殊陶业、赛郎泰克、住友金属工业、富士通、东芝、日本电气等。
, h/ R2 ?! A' \+ N9 a" Z
2 s* t9 r: G5 I, m W+ ?由于氮化铝陶瓷基片的特殊技术要求,加上设备投资大、制造工艺复杂,高端氮化铝陶瓷基片核心制造技术被日本等国家的几个大公司掌控。氮化铝陶瓷基片制备、烧结及后期加工等特殊要求较高,尤其是在高端产品领域对产品性能、稳定性等要求更高,再加上设备投资大、制造工艺复杂。1 U- C# p2 \8 Y9 J
C; T3 B A; E; G- ?8 [4 Z& x
目前,我国氮化铝陶瓷基片生产企业缺乏核心技术,再加上我国大多数氮化铝陶瓷基片生产企业规模较小,研发投入资金有限,技术人员较少且经验不足,导致我国氮化铝陶瓷基片整体技术水平较低,产品缺乏竞争力,主要集中在中低端产品。5 m1 Y# ]: W8 p% g: i; T& p7 Z: k' F
q- E/ t- o2 g# S; O/ C3 S$ ~+ B$ k氮化铝基板国产化趋势明显
, N% s6 k7 L+ D% j# i. X9 w; P. I/ U: m6 m; ^9 z8 p
近几年,中国氮化铝基板生产企业数量增长趋势很快,原有企业也积极扩大生产规模。氮化铝产量不断增长,增长速度有加快趋势,但是国内氮化铝产量仍然不足,不能满足国内需求,还需要从国外大量进口。- R" c) U- L- H
8 d) M% e" N V5 H$ R1 I; S
根据新思界产业研究中心发布关于氮化铝基板的报告显示,2017年,中国生产氮化铝400多万片,虽然同比大幅增长,但是随着中国电子工业的发展,中国对氮化铝产品的需求也迅速增长。2017年我国氮化铝需求量超过700万片,尤其是在高端产品领域,国内产品产量非常有限,需要进口大量的氮化铝产品,对外进口依赖度非常高。
- r/ ~" a0 ?# l, G! T& F- q) z
/ t( D; p0 H! T6 `) Z: i氮化铝基板制造需要庞大的资金,同时有着很高的技术壁垒,导致限制了部分小规模企业进入该行业。在当前阶段,在国内知名度较高氮化铝企业包括丸和、京瓷、日本精密陶瓷、特殊陶业、德国赛郎泰克、CoraynicTechnologyLimited、中瓷电子、潮州三环、福建华清、莱鼎电子、九豪、国瓷、海古德、六方钰成、正天等。其中进口品牌主要角逐于高端市场,本土厂家主要角逐于中低端市场。当前我国氮化铝行业生产技术水平还有待提升。进口替代在短期内仍然难以实现,实现高端化路线任重道远。' n0 L! V3 M4 r1 k
|
|