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高導熱氮化硅陶瓷基板:高導熱氮化硅陶瓷基板的簡單介紹

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2021/03/19 11:00
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高導熱氮化硅陶瓷基板共價鍵結構,熱的傳遞機制為聲子傳熱。氮化硅陶瓷燒結提復雜的結構,對聲子的散射較大,使常用氮化硅陶瓷結構件產品熱導率偏低。然而通過配方設計和燒結工藝優化等方法,目前高導熱氮化硅陶瓷在不損失力學性能的前提下,熱導率可以達到80-100W/(m·K).從熱導率的角度,似乎氮化硅陶瓷與氮化鋁陶瓷還存在差距。但是陶瓷基片在半導體封裝中是以陶瓷覆銅板的形式使用的,氮化硅陶瓷基板優異的力學性能,使其可以涂覆更厚的金屬銅。此外氮化硅陶瓷覆銅板還具有更好的安培容量。由此可見氮化硅陶瓷是綜合了散熱性、可靠性和電性能好的半導體絕緣基片材料,未來的應用前景十分廣闊。

而且我國目前中國全球將高導熱氮化硅陶瓷基板用于企業實際進行生產發展電子控制器件的只有東芝、京瓷和羅杰斯等少數管理公司。商用氮化硅陶瓷基片的導熱率一般在56-90W/(m·K)。以日本東芝集團公司為例,截止2016年已占領全球70%的氮化硅基片市場經濟份額,據報道其氮化硅陶瓷基片產品已用于研究混合學習動力電池汽車/純電動新能源汽車金融市場環境領域。

目前,全球半導體電子器件進行技術都朝著一個更高的電壓,更大的電流和更大的功率密度研究方向不斷發展。這種變化趨勢推動者寬禁帶半導體在不久的將來可以迅速的替代硅。高的功率和使用網絡環境的負責工程力學性,對封裝結構材料的付款可靠性提出來問題及其嚴苛的要求。通過分析氮化硅陶瓷基片是集高導熱率,高可靠性于一身的綜合應用性能達到佳的基片材料,高導熱氮化硅陶瓷基板必將是未來中國半導體器件陶瓷基片的發展經濟趨勢,并為三代半導體的發展提供更加堅實的材料科學基礎。

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