中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著以SiC為襯底的第3代半導(dǎo)體芯片在新能源汽車、5G,、新能源領(lǐng)域的快速推廣,，氮化硅（Si3N4）陶瓷基板需求也迎來(lái)了快速發(fā)展階段。
氮化硅陶瓷基板材料
氧化鈹（BeO）,、氧化鋁（Al2O3）,、氮化鋁（AlN）和氮化硅（Si3N4）4種材料是已經(jīng)投入生產(chǎn)應(yīng)用的主要陶瓷基板材料。
Si3N4陶瓷是綜合性能最好的陶瓷基板材料,，熱導(dǎo)率可達(dá)90～120W/(m·k),，熱膨脹系數(shù)為3.2×10-6/℃，并具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度,、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗熱沖擊性,。盡管Si3N4陶瓷基板具有略低于AlN的導(dǎo)熱性，但其抗彎強(qiáng)度,、斷裂韌性都可達(dá)到AlN的２倍以上,，同時(shí)，Si3N4陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)與第3代半導(dǎo)體襯底SiC晶體接近,，使其能夠與SiC晶體材料匹配性更穩(wěn)定,。
3種陶瓷基板材料性能對(duì)比
氮化硅是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)兼具高導(dǎo)熱、高可靠性等綜合性能的陶瓷基板材料,，這使Si3N4陶瓷基板成為半導(dǎo)體功率器件高導(dǎo)熱基板材料的首選,。
高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板 圖源：中新高材
氮化硅陶瓷基板市場(chǎng)及發(fā)展
氮化硅陶瓷基板作為高性能電子封裝材料,，2025年全球市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破50億美元，中國(guó)成為最大生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),。全球產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)日歐美主導(dǎo)高端技術(shù),、中國(guó)加速國(guó)產(chǎn)替代的競(jìng)爭(zhēng)格局，2025年中國(guó)本土企業(yè)產(chǎn)能占比預(yù)計(jì)達(dá)35%,，較2022年提升12個(gè)百分點(diǎn),。
制備工藝的創(chuàng)新是行業(yè)核心驅(qū)動(dòng)力。流延成型與氣壓燒結(jié)技術(shù)的結(jié)合使中國(guó)企業(yè)在生產(chǎn)成本上具備競(jìng)爭(zhēng)力,，單片基板價(jià)格從2022年的120美元降至2025年的75美元,。激光切割技術(shù)的普及將良品率提升至92%，接近國(guó)際頭部企業(yè)水平,。射頻領(lǐng)域?qū)Τ』澹ê穸龋?.15mm）的需求推動(dòng)化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）工藝的升級(jí),，日本企業(yè)仍保持該領(lǐng)域80%的市場(chǎng)份額。
政策支持力度持續(xù)加大,。中國(guó)“十四五”新材料規(guī)劃將氮化硅陶瓷列為關(guān)鍵戰(zhàn)略材料,，多個(gè)地方政府提供15%-20%的研發(fā)補(bǔ)貼。2024年新發(fā)布的《電子封裝材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》首次明確氮化硅基板的熱循環(huán)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),，加速低端產(chǎn)能出清,。歐洲和美國(guó)則通過(guò)碳足跡認(rèn)證限制高能耗生產(chǎn)工藝，倒逼企業(yè)升級(jí)減排技術(shù),。
下游應(yīng)用場(chǎng)景呈現(xiàn)分化趨勢(shì),。新能源汽車電機(jī)控制器占據(jù)全球需求總量的42%，光伏逆變器占比28%,。中國(guó)在風(fēng)電領(lǐng)域的新技術(shù)路線——直接液冷模塊采用氮化硅基板替代銅基板,，2025年試點(diǎn)項(xiàng)目已覆蓋3個(gè)海上風(fēng)場(chǎng)。消費(fèi)電子領(lǐng)域受限于成本,，滲透率不足5%,，但AR/VR設(shè)備對(duì)微型化基板的需求可能成為新增長(zhǎng)點(diǎn)。
中材高新材料股份有限公司（簡(jiǎn)稱"“中材高新”）的中材高新氮化物陶瓷有限公司（簡(jiǎn)稱“中材高新氮化物公司”）在“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下,，系統(tǒng)研究并突破了高導(dǎo)熱Si3N4基板制備的技術(shù)關(guān)鍵和工程化技術(shù)問(wèn)題,，通過(guò)Si3N4粉體改性處理、晶格氧含量及晶界相控制,、微觀組織定向排布等多種技術(shù)組合，以及突破了材料均化,、成型,、燒結(jié)、表面處理及覆銅除了等多個(gè)制備工藝技術(shù),，研制出及高導(dǎo)熱,、高可靠性于一體綜合和性能優(yōu)異的半導(dǎo)體絕緣基板材料,，建立起年產(chǎn)10萬(wàn)片（114mm×114mm）中試生產(chǎn)線。
2025年5月28日,，中國(guó)粉體網(wǎng)將在江蘇·蘇州舉辦“第二屆高導(dǎo)熱材料與應(yīng)用技術(shù)大會(huì)暨導(dǎo)熱填料技術(shù)研討會(huì)”,。屆時(shí)，我們邀請(qǐng)到中材高新材料股份有限公司首席專家張偉儒出席本次大會(huì)并作題為《高導(dǎo)熱氮化硅基板產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及進(jìn)展》的報(bào)告,。本報(bào)告將結(jié)合中材高新具體產(chǎn)品,，對(duì)氮化硅基板的制備技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)行詳細(xì)介紹。
參考來(lái)源：
1.中國(guó)建材雜志,、中材高新,，中材高新氮化物公司
2.張偉儒. 第3代半導(dǎo)體碳化硅功率器件用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板最新進(jìn)展. 新材料產(chǎn)業(yè)
3.IIM信息：氮化硅陶瓷基板行業(yè)技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)前景分析報(bào)告（2025年）
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/輕言）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除,！
