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氮化鋁陶瓷基片(AlN)是新型功能電子陶瓷材料,是以氮化鋁粉作為原料,采用流延工藝,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而制成的陶瓷基片。

氮化鋁基板國產(chǎn)化進(jìn)行時


性能優(yōu)異 備受關(guān)注

氮化鋁陶瓷基板主要有以下特性:

(1)熱導(dǎo)率高,是氧化鋁陶瓷的5倍以上;

(2)較低的熱膨脹系數(shù)(4.5-10-6/℃)與半導(dǎo)體硅材料(3.5-4.0-10-6/℃)匹配;

(3)較低的介電常數(shù)

(4) 優(yōu)良的絕緣性能

(5)優(yōu)異的機(jī)械性能,抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常壓燒結(jié);

(6)耐熱、耐熔融金屬的侵蝕


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氮化鋁陶瓷基板具有氮化鋁材料的各種優(yōu)異特性,符合封裝電子基片應(yīng)具備的性質(zhì),能高效地散除大型集成電路的熱量,是高密度,大功率,多芯片組件等半導(dǎo)體器件和大功率,高亮度的LED基板及封裝材料的關(guān)鍵材料,被認(rèn)為是最理想的基板材料。

氮化鋁基板國產(chǎn)化進(jìn)行時

圖源自網(wǎng)絡(luò)

廣泛應(yīng)用于功率晶體管模塊基板、激光二極管安裝基板、半導(dǎo)體制冷器件、大功率集成電路,以及作為高導(dǎo)熱基板材料在IC封裝中使用。

下游市場催生氮化鋁基板需求上揚(yáng)

據(jù)相關(guān)報告顯示,2019年全球氮化鋁(AlN)陶瓷基板市場總值達(dá)到了3.4億元,預(yù)計2026年可以增長到6.2億元,年復(fù)合增長率為8.4%。

氮化鋁陶瓷基板的生產(chǎn)市場主要在海外,近年來,為了實現(xiàn)氮化鋁陶瓷基板的國產(chǎn)化、自主研究優(yōu)勢和滿足國內(nèi)市場越加高漲的氮化鋁基板需求,國內(nèi)PCB企業(yè)紛紛提高重視。


氮化鋁基板國產(chǎn)化進(jìn)行時

圖源自丸和官網(wǎng)
 
氮化鋁陶瓷基片制造并非易事

氮化鋁的最大特點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)(CTE)與半導(dǎo)體硅(Si)相當(dāng),且熱導(dǎo)率高,理論上氮化鋁熱導(dǎo)率可達(dá)到320W/(m·K),但成本很高。

氮化鋁基板國產(chǎn)化進(jìn)行時

圖源自德山官網(wǎng)

由于制備氮化鋁陶瓷的核心原料氮化鋁粉體制備工藝復(fù)雜、能耗高、周期長、價格昂貴,國內(nèi)的氮化鋁粉體很大程度上依賴進(jìn)口,主要從日本德山、東洋鋁業(yè)、陶氏化學(xué)等企業(yè)購買。原料的批次穩(wěn)定性、成本也成為國內(nèi)高端氮化鋁陶瓷基片材料制造的瓶頸。

氮化鋁基板生產(chǎn)呈地區(qū)集中狀態(tài)

美國、日本、德國等國家和地區(qū)是全球最主要的電子元件生產(chǎn)和研發(fā)中心,在氮化鋁陶瓷基片的研究已遠(yuǎn)早于國內(nèi)。日本已有較多企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)氮化鋁陶瓷基片,目前是全球最大的氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)國。氮化鋁陶瓷基片產(chǎn)品的公司有包括如日本丸和、特殊陶業(yè)、賽郎泰克、住友金屬工業(yè)、富士通、東芝、日本電氣等。

氮化鋁基板國產(chǎn)化進(jìn)行時

圖源自賽郎泰克

由于氮化鋁陶瓷基片的特殊技術(shù)要求,加上設(shè)備投資大、制造工藝復(fù)雜,高端氮化鋁陶瓷基片核心制造技術(shù)被日本等國家的幾個大公司掌控。氮化鋁陶瓷基片制備、燒結(jié)及后期加工等特殊要求較高,尤其是在高端產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品性能、穩(wěn)定性等要求更高,再加上設(shè)備投資大、制造工藝復(fù)雜。

目前,我國氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)缺乏核心技術(shù),再加上我國大多數(shù)氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較小,研發(fā)投入資金有限,技術(shù)人員較少且經(jīng)驗不足,導(dǎo)致我國氮化鋁陶瓷基片整體技術(shù)水平較低,產(chǎn)品缺乏競爭力,主要集中在中低端產(chǎn)品。

氮化鋁基板國產(chǎn)化趨勢明顯

近幾年,中國氮化鋁基板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增長趨勢很快,原有企業(yè)也積極擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。氮化鋁產(chǎn)量不斷增長,增長速度有加快趨勢,但是國內(nèi)氮化鋁產(chǎn)量仍然不足,不能滿足國內(nèi)需求,還需要從國外大量進(jìn)口。
 
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布關(guān)于氮化鋁基板的報告顯示,2017年,中國生產(chǎn)氮化鋁400多萬片,雖然同比大幅增長,但是隨著中國電子工業(yè)的發(fā)展,中國對氮化鋁產(chǎn)品的需求也迅速增長。2017年我國氮化鋁需求量超過700萬片,尤其是在高端產(chǎn)品領(lǐng)域,國內(nèi)產(chǎn)品產(chǎn)量非常有限,需要進(jìn)口大量的氮化鋁產(chǎn)品,對外進(jìn)口依賴度非常高。

氮化鋁基板國產(chǎn)化進(jìn)行時

氮化鋁裸基板 圖源自中瓷電子

氮化鋁基板制造需要龐大的資金,同時有著很高的技術(shù)壁壘,導(dǎo)致限制了部分小規(guī)模企業(yè)進(jìn)入該行業(yè)。在當(dāng)前階段,在國內(nèi)知名度較高氮化鋁企業(yè)包括丸和、京瓷、日本精密陶瓷、特殊陶業(yè)、德國賽郎泰克、CoraynicTechnologyLimited、中瓷電子、潮州三環(huán)、福建華清、萊鼎電子、九豪、國瓷、海古德、六方鈺成、正天等。其中進(jìn)口品牌主要角逐于高端市場,本土廠家主要角逐于中低端市場。當(dāng)前我國氮化鋁行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平還有待提升。進(jìn)口替代在短期內(nèi)仍然難以實現(xiàn),實現(xiàn)高端化路線任重道遠(yuǎn)。

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為了進(jìn)一步加強(qiáng)交流,艾邦建有陶瓷基板交流群,誠邀DBC、DPC、AMB、LAM、LTCC、HTCC陶瓷基板,氧化鋁、氧化鈹、氮化鋁、氮化硅、碳化硅粉體陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)備、材料、輔助耗材,以及下游應(yīng)用LED、VCSEL、IGBT、汽車、半導(dǎo)體、射頻封裝等需求企業(yè)參與。目前群友包括:三環(huán)集團(tuán)、佳利電子、中電2所、13所、45所、55所、羅杰斯、申和、德匯、中瓷電子、東洋鋁、福建華清、富樂德、艾森達(dá)、萊鼎、鄭州中瓷、浙江新納、博敏電子、珠?;浛凭?/span>華、富力天晟、金瑞欣、沃晟微、大族激光、德龍激光、海古德、中鋁山東、六方鈺成、中鳴(寧德)、利之達(dá)、遼寧英冠等加入。


活動推薦:

第二屆高端電子陶瓷MLCC、LTCC產(chǎn)業(yè)高峰論壇

2021年7月9日(周五)

深圳 觀瀾 格蘭云天酒店


時間

議題

演講單位

09:00-09:25

開場介紹

艾邦智造 江耀貴 創(chuàng)始人

09:25-09:50

淺談MLCC未來發(fā)展趨勢

宇陽科技 陳永學(xué) 戰(zhàn)略總監(jiān)

9:50-10:15

MLCC高端關(guān)鍵生產(chǎn)裝備國產(chǎn)化解決方案

宏華電子 梁國衡 副總工程師

10:15-10:40

茶歇

10:40-11:05

應(yīng)用于電子陶瓷領(lǐng)域的畢克產(chǎn)品介紹

畢克化學(xué) 王玉立 博士

11:05-11:30

淺談我國無源元器件的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

風(fēng)華高科 黃昆 LTCC事業(yè)部經(jīng)理/技術(shù)總監(jiān)

11:30-11:55

微波毫米波無源集成關(guān)鍵材料與技術(shù)

南方科技大學(xué)工學(xué)院黨委書記/副院長 汪宏 教授

11:55-14:00

午餐

14:00-14:25

封接玻璃作用機(jī)理及在電子元器件應(yīng)用研究進(jìn)展

華東理工大學(xué) 曾惠丹 教授/博導(dǎo)

14:25-14:50

LTCC高頻低介電常數(shù)陶瓷生料帶

上海晶材新材料 汪九山 總經(jīng)理

14:50-15:15

稀土在先進(jìn)電子陶瓷電容材料中的研究進(jìn)展

晶世新材料 程佳吉 教授

15:15-15:40

高性能電容器材料的應(yīng)用研究

上海硅酸鹽研究所 陳學(xué)鋒 研究員/博士

15:40-16:05

茶歇

16:05-16:30

MLCC產(chǎn)品失效分析和檢測手段

深圳納科科技 段建林 總經(jīng)理

16:30-16:55

物理氣相法制備MLCC內(nèi)外電極金屬粉體

江蘇博遷新材料 江益龍 總經(jīng)理

16:55-17:20

如何提升LTCC激光開孔效果對后段工藝良率影響

東莞盛雄激光 王耀波  高級項目總監(jiān)

17:20-17:45

MLCC在5G基站的應(yīng)用及可靠性評估方法

中興 楊航 材料技術(shù)質(zhì)量高級工程師

17:45-20:00

晚宴



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艾果果: 133 1291 7301; 

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收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn):

參會人數(shù)

1~2個人

3個人及以上

7月7日前付款

2500元/人

2400元/人

現(xiàn)場付款

2800元/人

2500元/人

費(fèi)用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。


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作者 ab

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