氮化硅陶瓷基板
關注創建者：yanhui5128 創建時間：2023-03-15
氮化硅陶瓷基板的實例教程
國產氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊，提升新能源汽車五項重要性能
一、Si3N4-AMB工藝氮化硅陶瓷基板是SiC汽車電子功率器件模塊封裝理想之選
當前，半導體電子器件行業廣泛應用的陶瓷基板，按照基板材料劃分主要有氧化鋁陶瓷基板(Al2O3)、氮化鋁陶瓷基板(AlN)和氮化硅陶瓷基板(Si3N4)三種。
▲氧化鋁陶瓷基板、氮化鋁陶瓷基板、氮化硅陶瓷基板三種材料性能對比
其中，氧化鋁陶瓷基板最常用，主要采用DBC工藝，氧化鋁陶瓷基板其制造工藝成熟，并且成本低廉，在中低端領域有較大的市場需求。但是氧化鋁陶瓷基板導熱性差，驟冷驟熱循環次數僅僅200余次，跟不上新能源電動汽車等等第三代大功率半導體的發展。
氮化鋁陶瓷基板導熱率較高，DBC和AMB兩種工藝都有采用，氮化鋁陶瓷基板的導熱性好，且與第三代大功率半導體材料有很好的匹配性，但是氮化鋁陶瓷基板機械性能和抗熱震性能差，影響半導體器件可靠性，且使用成本較高。
氮化硅陶瓷基板綜合性能優異可靠，主要采用活性金屬釬焊覆銅AMB工藝，氮化硅陶瓷基板在導熱性、高機械強度、低膨脹系數、抗氧化性能、熱腐蝕性能、摩擦系數等方面具有優異的性能。它的理論熱導率高達400W/（m.k），熱膨脹系數約為3.0x10-6℃，與Si、SiC、GaAs等材料具有良好的匹配性，使氮化硅陶瓷基板成為非常有吸引力的高強度、高導熱性能，完全滿足高溫、大功率、高散熱、高可靠性的第三代大功率半導體電子器件基板材料封裝要求。
展開 威海圓環始終致力于高性能及高可靠性氮化硅陶瓷設計開發和生產銷售，打造高熱導率氮化硅陶瓷基板生產領軍品牌，持續通過技術創新為客戶及時提供高性價比的氮化硅陶瓷材料產品和服務。
當國產氮化硅陶瓷基板邂逅碳化硅功率模塊，中國新能源汽車開啟性能狂飆模式模式（顏輝）
第三、威海圓環快速響應氮化硅陶瓷結構件特殊定制，快速滿足客戶的需求。及時滿足客戶的氮化硅陶瓷結構件定制需求已經成為威海圓環研發和生產的優勢。
威海圓環服務承諾：24小時全天候服務；8小時內對客戶的氮化硅陶瓷結構件定制需求必回復；常規品批量交期3-5天；質保期內提供免費換貨，72小時內100%解決質量投訴。
高熱導率氮化硅陶瓷基板、氮化硅微珠、氮化硅陶瓷球、氮化硅陶瓷磨介、氮化硅陶瓷結構件等系列氮化硅精密陶瓷材料專業生產商、氮化硅精密陶瓷結構件定制服務商、氮化硅精密陶瓷材料解決方案提供商——威海圓環市場部 顏工 l86O64ll446隨時歡迎各位同行、各位同仁交流探討！我們一起解決問題，一起學習各種設備或大型工業裝置關鍵部件改進新技術、新方法。隨時歡迎耐磨損氮化硅陶瓷結構件、耐高溫氮化硅陶瓷結構件、耐高溫氮化硅陶瓷結構件、高硬度氮化硅陶瓷結構件定制加工，來圖來樣非標定制，來圖定做單件起接。
威海圓環先進陶瓷股份有限公司作為一家專業從事高熱導率氮化硅陶瓷基板、氮化硅微珠、氮化硅陶瓷球、氮化硅陶瓷磨介、氮化硅陶瓷結構件定制等系列氮化硅精密陶瓷材料生產企業，不僅在所有耐磨損氮化硅陶瓷結構件、耐高溫氮化硅陶瓷結構件、耐腐蝕氮化硅陶瓷結構件、高硬度氮化硅陶瓷結構件產品材料的品質上精益求精，而且還在定制加工生產技術上嚴格把關，以確保威海圓環氮化硅陶瓷結構件產品在惡劣的環境下保持以正常的工作。
打造中國氮化硅陶瓷結構件定制生產領軍品牌，威海圓環快速響應氮化硅陶瓷結構件特殊定制(顏工)
展開 ▲十年研磨工作的高硬度、低磨耗、超長使用壽命的氮化硅陶瓷磨介環對比
四、威海圓環氮化硅陶瓷磨介環助力國產高純度石英砂、超細石英粉提質增效
威海圓環先進陶瓷股份有限公司是一家專業從事Si?N?氮化硅微珠、氮化硅陶瓷球、氮化硅陶瓷磨介環、氮化硅陶瓷磨介球，氮化硅陶瓷磨介柱等各型體研磨介質，高熱導率氮化硅陶瓷基板、可重復利用的高熱導氮化硅陶瓷坩堝、氮化硅陶瓷結構件等系列氮化硅精密陶瓷材料的生產企業。
威海圓環研磨光伏石英坩堝所需原料高純石英砂、超細石英粉的氮化硅陶瓷研磨環適用范圍：適合立式攪拌磨、立式（臥式）行星磨、臥式球磨機、震動磨和各種線速、V型混料機及各種應用研磨環進行分散、混合和粉體研磨設備，尤其適合對材料有嚴格要求的漿料和粉料作濕法、干法的超細分散及研磨。
威海圓環氮化硅磨介環在濃度較高或者干法研磨有優勢，除了研磨光伏石英坩堝所需原料高純石英砂、超細石英粉較大的優勢以外，在研磨高純稀土粉、超細稀土粉、高純石墨粉、超細石墨粉等高附加值工業粉體效果也非常理想，可以有效解決高附加值粉體“磨不細、混不均，分不散，提不純”的行業痼疾。
2015年9月，威海圓環先進陶瓷股份有限公司開啟了高導熱氮化硅陶瓷基板技術研發自主創新之路，在研制高導熱氮化硅陶瓷基板過程中，抓住細節，把握核心，不斷發現和解決各類生產的難題，歷時七年，威海圓環生產的0.32mmX139.7mmX190.5mm行業標準規格的高導熱氮化硅陶瓷基板已經達到量產的水平，突破了西方先進國家在高導熱氮化硅陶瓷基板的技術保護和應用產品對我國“卡脖子”難題。
2022年10月，威海圓環批量化生產性能完備的0.1～1mm規格的氮化硅陶瓷微珠各項理化指標達到了國際上行業領軍的質量水平，突破了西方先進國家在氮化硅陶瓷微珠的技術保護和應用產品對我國封鎖的難題。
展開 然而，燒結助劑所形成的晶界相自身的熱導率較低，對陶瓷熱導率具有不利影響，特別地，如氮化硅陶瓷常用的Al2O3燒結助劑，在高溫下會與氮化硅和其表面氧化物形成SiAlON固溶體，造成晶界附近的晶格發生畸變，對聲子傳熱產生阻礙，從而大幅度降低氮化硅陶瓷的熱導率。因此選用適合的燒結助劑，制定合理的配方體系是提升氮化硅熱導率的關鍵途徑。
02
陶瓷基板金屬化
目前導熱的陶瓷基板可分為HTCC（高溫共燒多層陶瓷）、LTCC（低溫共燒陶瓷）、DBC（直接鍵合銅陶瓷基板） 和DPC（直接鍍銅陶瓷基板）、活性金屬纖焊陶瓷基板（AMB）等幾種形式，其特點如下。
來源：熱管理材料整理
對于大功率器件而言，基板除具備基本的機械支撐與電互連功能外，還要求具有高的導熱性能。因為HTCC/LTCC的熱導率較低，因此在高功率的器件以及IGBT模組的使用場景中散熱基板目前主要以DBC、DPC、AMB三種金屬化技術為主。
2.1 DPC技術
DPC技術是先其制作首先將陶瓷基片進行前處理清洗，利用真空濺射方式在基片表面沉積 Ti/Cu 層作為種子層，接著以光刻、顯影、刻蝕工藝完成線路制作，最后再以電鍍/化學鍍方式增加線路厚度，待光刻膠去除后完成基板制作。 關鍵技術涉及激光打技術、避免孔壁熔渣、鍍銅的一致性、填孔效果等。
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氮化硅陶瓷基板的最新內容
公司主營產品有：氮化硅陶瓷基板、氮化鋁陶瓷基板、高純氮化鋁粉、氮化鋁造粒粉、氮化鋁大粒徑填料粉、氮化鋁球型填料粉；產品廣泛應用于芯片、功率模塊、高端封裝、射頻/微波等元器件，為5G通訊、光伏、電子電力、新能源汽車及航天航空等高端領域起到關鍵散熱作用。
01
引言
隨著半導體封裝、LED 封裝、IGBT 模塊等功率器件向高功率、小型化、集成化的方向快速發展，對基板材料的導熱性能提出了更高的要求。氧化鋁（Al2O3）、氮化鋁（AlN）、氮化硅（Si3N4）等陶瓷基板具有高導熱、強度高、絕緣性好、化學穩定性好等優點，已經成為解決功率器件散熱的核心材料。如何攻克高端陶瓷原料開發及基板金屬化工藝成為行業發展的重點
[3]材料導報，《高導熱氮化硅陶瓷基板研究現狀》（2020）。
[4]電子原件與材料，《功率電子封裝用陶瓷基板技術與應用進展》（2016）。
[5]佛山陶瓷，《陶瓷材料流延成型工藝的研究進展》（2023）。
[6]材料導報，《AlN陶瓷基板材料熱導率與燒結助劑的研究進展》（2009）。
氮化硅陶瓷基板、氮化鋁陶瓷基板。
（2）無錫海古德新技術有限公司
海古德是由一群有理想抱負、有創新精神，以致力于發展中國氮化鋁陶瓷及其元器件為事業目標的創業團隊創建的，公司的核心產品氮化鋁（AIN）陶瓷基板及其元器件制造是目前國家鼓勵和重點支持的朝陽產業，是國家強基工程關鍵領域關鍵基礎材料。
▲威海圓環氮化硅磨介圈：高效率低能耗干法超細研磨與分散利器
威海圓環先進陶瓷股份有限公司是一家專業從事氮化硅微珠、氮化硅研磨球柱結合體、氮化硅磨介圈、氮化硅陶瓷球、高熱導率氮化硅陶瓷基板、可重復利用的高熱導氮化硅陶瓷坩堝、氮化硅陶瓷結構件等Si?N?氮化硅精密陶瓷材料的生產企業。威海圓環氮化硅陶瓷磨介都可以按照用戶特殊要求定制。
▲采用AMB工藝氮化硅陶瓷覆銅基板封裝第3代半導體碳化硅芯片、碳化硅功率器件
采用AMB工藝氮化硅陶瓷覆銅基板則是利用包括鈦Ti、鋯Zr、鉭Ta、鈮Nb、釩V、鉿Hf等活性金屬元素可以潤濕陶瓷表面的特性，將覆銅層通過活性金屬釬料釬焊在氮化硅陶瓷基板上。
威海圓環先進陶瓷股份有限公司作為一家專業從事氮化硅微珠、氮化硅研磨球柱結合體、氮化硅磨介圈、氮化硅陶瓷球、氮化硅珠等各型系列氮化硅陶瓷磨介，高熱導率氮化硅陶瓷基板、可重復利用的高熱導氮化硅陶瓷坩堝、氮化硅陶瓷結構件等Si?N?氮化硅精密陶瓷材料的生產企業。威海圓環氮化硅陶瓷磨介都可以按照用戶特殊要求定制。
國產氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊，提升新能源汽車五項重要性能
一、Si3N4-AMB工藝氮化硅陶瓷基板是SiC汽車電子功率器件模塊封裝理想之選
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2015年9月，威海圓環先進陶瓷股份有限公司開啟了高導熱氮化硅陶瓷基板技術研發自主創新之路，在研制高導熱氮化硅陶瓷基板過程中，抓住細節，把握核心，不斷發現和解決各類生產的難題，歷時七年，威海圓環生產的0.32mmX139.7mmX190.5mm行業標準規格的高導熱氮化硅陶瓷基板已經達到量產的水平，突破了西方先進國家在高導熱氮化硅陶瓷基板的技術保護和應用產品對我國“卡脖子”難題。
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