半導體關鍵部件國產化進行時，科技創新驅動產業高質量發展。2024年4月12日，由艾邦智造與華清電子聯合舉辦的“2024年半導體陶瓷產業論壇”在泉州晉江市圓滿舉辦，出席本次活動的特邀嘉賓有泉州晉江市政府、科技部、國家科技院的領導及半導體領域、陶瓷領域知名企業高校院所的專家及學者等。晉江市委常委、副市長張健龍，中國工程院院士、清華大學材料科學與工程系教授博導周濟院士出席活動并致辭。
“半導體陶瓷是新材料領域的重要分支，在電子信息、航空航天、新能源等領域的廣泛應用，是推動產業轉型升級，實現高質量發展的重要力量。晉江市產業集群優勢明顯，早在2016年，晉江市把握國家重點戰略機遇，主動融入海峽兩岸集成電路產業合作試驗區，舉全市之力發展集成電路產業，如今我們以晉華、渠梁為龍頭，集聚產業鏈項目50多個，總投資超千億元，打造涵蓋設計、制造、封裝測試、配套設備等集成電路全產業鏈生態圈，為半導體陶瓷等新材料的導入和應用提供了豐富的應用場景，以及強大的產業支撐和旺盛的市場需求。”
“芯片制程已經發展到3納米、2納米，再往下發展基本上到物理極限了。下一步如何去維系摩爾定律的發展可能一個非常重要的方面在于封裝，在于基板，在于無源元件，實際上都跟陶瓷息息相關。半導體陶瓷極其重要，也是未來發展的熱點。未來機遇與挑戰并存，行業發展需要創新。?”
會上，12位業內知名的專家及學者圍繞功率半導體封裝用DBC/AMB陶瓷覆銅基板、半導體制造設備用陶瓷靜電卡盤、真空吸盤、加熱器、碳化硅組件等半導體陶瓷領域做了主題報告分享，產業鏈上下游企業、高校院所齊聚一堂，一起為行業發展助力。下面讓我們從主題報告、展臺展示、現場互動一起來回顧此次活動的精彩瞬間！
1.《半導體設備中陶瓷零部件的應用現狀與前景》——清華大學新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室?潘偉?教授
作為半導體生產設備的關鍵部件，精密陶瓷部件的研發生產直接影響著半導體裝備制造業乃至整個半導體產業鏈的發展，要突破我國半導體產業面臨的“卡脖子”窘境，必須重視精密陶瓷部件等半導體生產設備關鍵部件的國產化發展。
會上，清華大學新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室潘偉教授為我們做《半導體設備中陶瓷零部件的應用現狀與前景》主題報告，詳細介紹了半導體裝備用陶瓷零部件包括靜電卡盤、真空吸盤、加熱器等，以及半導體裝備用陶瓷部件主要陶瓷材料包括氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鋯、青堇石等，分析了目前國內外半導體設備中陶瓷零部件的應用現狀以及發展前景。
2.《氮化鋁陶瓷在半導體領域中最新應用進展》——華清電子?副總經理?向其軍?博士
氮化鋁陶瓷具有電絕緣性和優異的導熱性，對于需要散熱的應用而言，它是理想之選。此外，氮化鋁的熱膨脹系數接近硅，且具有優異的等離子體抗性，在半導體領域應用廣泛。
會上，華清電子副總經理向其軍博士為我們介紹了氮化鋁陶瓷在半導體領域中最新應用進展。氮化鋁陶瓷可以應用于加熱器、靜電卡盤、氮化鋁封裝基板、散熱底板等多種關鍵部件，具有獨特的性能優勢。華清電子是國內領先的關鍵基礎材料——氮化鋁陶瓷基板供應商。是國內首家專業從事高性能氮化鋁陶瓷基板和電子陶瓷元器件研發、生產、銷售于一體的高科技企業，在此領域加大了研發力度，并在氮化鋁基板以及零部件方面取得了不錯的成績，向博士都一一為大家做了介紹。
3.《先進陶瓷材料自主實驗技術與智能化研發平臺》——北京科技大學??教授??白洋
北京科技大學白洋教授首先從材料基因工程談起，材料基因工程核心技術有高通量計算方法、高通量實驗方法、材料大數據技術。目前高通量實驗技術被應用在薄膜組合材料芯片技術、塊體材料高通量制備技術、粉體材料高通量制備技術。高通量實驗可分為并行或高速串行實驗技術和自動實驗技術。近幾年將自動實驗和人工智能結合已經成為行業新的發展趨勢，大幅提升實驗速率，較少無效實驗量，且目的性更強。
先進陶瓷材料自主實驗系統對領域知識建立機器學習模型進行自主優化分析，指導高通量制備平臺開展自動樣品制備合成，通過高通量測試平臺自動獲得樣品性能參數，采用機器學習模型進一步迭代優化，最終獲得目標性能工藝條件，實現數據驅動的自主實驗。
4.《超聲輔助加工在半導體精密陶瓷結構件上的應用》——極智超聲?總經理?喬家平博士
極智超聲總經理喬家平博士表示，先進陶瓷零部件在半導體設備產業化有兩個難點，一是先進陶瓷材料性能，顯微結構的極低孔隙率或高致密度要求，二是先進陶瓷等硬脆難加工材料精密加工始終是陶瓷零部件在半導體設備應用的瓶頸之一。
超聲輔助加工，旋轉的同時每秒數萬次的振動可加工“硬、脆、軟、粘”的材料。喬博士還介紹碳化硅超聲加工/銑槽應用案例情況以及磨頭磨損的情況。
5.《高性能氮化鋁和氧化鋁粉體連續式生產關鍵工藝技術》——中鋁新材料?氮化物事業部經理?吳春正
我國先進陶瓷產業起步較晚，陶瓷產業鏈長期存在大而不強的問題，尤其原料環節陶瓷粉體制備水平較國外領先企業仍然差距較大。中鋁新材料氮化物事業部經理吳春正先生分析了目前氮化鋁粉體行業現狀，他表示，國產氮化鋁粉純度、分散性、微觀晶貌、批次穩定性較差，在應用性能方面，燒結溫度窗口窄，導熱、強度、均一性較差。生產工藝方面，國內多為間歇式生產，成本較高，且批次性不穩定。
中鋁新材料有限公司建立了國內第一條全流程自動化氮化鋁連續生產線，采用碳熱還原法工藝生產氮化鋁產品，產品純度高、氧含量低、燒結活性高、粒度分布窄、熱導率高，產品批次穩定性好，得到客戶的廣泛認可。
6.《第三代功率半導體封裝用AMB陶瓷覆銅基板的研究與進展》——北京科技大學?教授?楊會生
第三代半導體的崛起和發展推動了功率器件尤其是半導體器件不斷走向大功率，小型化，集成化和多功能方面前進，對陶瓷覆銅基板提出了更高的要求。傳統的陶瓷基板材料及工藝技術逐漸難以滿足未來的發展需求。通過釬焊實現陶瓷表面覆銅的AMB陶瓷覆銅基板，相比DBC，其結合強度更高，可靠性也更好，能夠很好地滿足第三代半導體封裝需求。
會上，楊會生教授為我們詳細介紹了AMB陶瓷線路板制造技術的國內外發展現狀、研究現狀以及面臨的問題。針對AMB陶瓷線路板的低溫開裂失效、釬焊層特性、導電銅箔等方面問題進行了分析，并提出了AMB陶瓷線路板發展方向。
7.《高性能陶瓷基板產業化需要突破的關鍵技術》——南京航天航空大學?教授?傅仁利
南方航空航天大學傅仁利教授表示，半導體特征尺寸越來越小，傳統封裝方式已經不能滿足要求，特別是功率器件需要考慮熱管理的要求，此外現有應用也促進封裝技術朝著三維方向發展。從材料可分為三大類：金屬封裝、陶瓷封裝以及塑料封裝，封裝材料需要滿足應用要求。
高性能陶瓷基板產業化應用的關鍵技術在于高性能陶瓷粉體、陶瓷基板成形裝置與成形工藝，陶瓷基板的金屬化技術，針對這三個方面，傅教授為我們詳細的分析了目前的技術狀況。
8.《科浩熱能原位排膠燒結一體化大氣燒結爐在半導體陶瓷產業燒成中的應用》——科浩熱能?劉培新?總經理
先進陶瓷的燒結是將陶瓷生坯在高溫燒結爐中燒結，陶瓷顆粒間相互鍵聯，晶粒長大，氣孔和晶界空隙減小，形成致密、堅硬的陶瓷體。燒結工藝是影響陶瓷產品最終性能的關鍵工藝技術，也是制約陶瓷零部件整體產能的主要瓶頸環節。
目前，半導體陶瓷產業的燒成設備主要是電爐和大氣燒結爐兩種爐型。科浩熱能總經理劉培新先生表示，科浩熱能開發的泛半導體行業精密陶瓷原位排膠燒結一體化大氣燒結爐系列，設計溫度1750℃，目前量產的型號有1.2立方試驗型、11立方標準型、14立方擴大型等類型。特殊型號可根據用戶產品規格、產量要求及燒成特性設計定做。該系列窯爐憑借穩定的質量、優異的性能，目前已被國際泛半導體陶瓷材料制造的頭部企業大量采購使用，以優秀品質實現進口替代
9.《高導熱氮化硅材料的研究與應用進展》——中材高新氮化物陶瓷有限公司北京分公司?研發中心主任??李鑌
目前，全球半導體器件技術都朝著更高的電壓、更大的電流，和更大的功率密度方向發展，由于氮化硅（Si3N4）陶瓷的高導熱性、抗熱震性及在高溫中良好的機械性能，作為大功率器件封裝基板材料備受矚目，國內外企業紛紛投入研發生產。
李鑌主任表示，氮化硅材料已成為具有發展應用前景的高溫結構+功能一體化陶瓷材料。相比于氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷，雖然氮化硅陶瓷的熱導率低于氮化鋁，但是氮化硅的抗彎強度與斷裂韌性都可達到氮化鋁的2倍以上，能夠承載更大的電流，在應用端非常關注的熱阻指標方面更優，熱循環壽命遠超過其他陶瓷材料基板，特別在800V以上高端新能源汽車應用中不可或缺。
10.《多層共燒陶瓷裝備的新領域新應用》——中電科二所?馬世杰?高級工程師
中電科二所高級工程師馬世杰先生表示，目前現有的靜電卡盤通常由陶瓷與電極高溫共燒而成，將印刷有電極的多層生瓷片層壓在一起，再進行高溫共燒制成最終的陶瓷靜電卡盤，常用的陶瓷材料為氧化鋁陶瓷和氮化鋁陶瓷，其主要工藝過程與HTCC/LTCC共燒陶瓷工藝過程類似。但是靜電卡盤的生坯尺寸較大，因此對于設備要求和工藝要求更高。
多層共燒陶瓷技術在半導體領域應用廣泛，會上，馬世杰高工詳細介紹了靜電卡盤制造生產設備以及AMB覆銅基板的印刷設備。
11.《真空吸盤在集成電路關鍵裝備中的應用以及發展方向》——三磨所?精密特材事業部部長?宋運運
三磨所特材事業部部長宋運運為我們詳細分析了集成電路關鍵裝備中晶圓夾持工具的應用特點，如機械夾鉗、石蠟粘接、靜電卡盤?、托盤、機械手臂、真空吸盤等，詳細介紹了真空吸盤的種類以及真空吸盤在半導體制程中的典型應用。
真空吸盤具有平面度、平行度高，組織致密均勻，強度高，透氣性好，吸附力均勻，易于修整等特點，適用于半導體晶圓制造的減薄、切割、研磨、清潔和處理等工序。
12.《半導體領域用碳化硅陶瓷部分產品的開發與生產技術研究》——北方高科?研發部工程師?黃凱
北方高科深耕碳化硅制品多年，會上，北方高科研發部工程師黃凱先生分享了半導體領域用碳化硅陶瓷部分產品的開發與生產技術研究，例如，無壓燒結碳化硅拋光環專用粉體造粒工藝研究、精細加工工藝研究；半導體封裝用碳化硅陶瓷導熱填料。
福建華清電子材料科技有限公司
中鋁新材料有限公司
深圳極智超聲科技有限公司
淄博科浩熱能工程有限公司
上海煊廷絲印設備有限公司
上海晨華科技股份有限公司
長沙建宇網印機電設備有限公司
北京北方華創真空技術有限公司
蘇州德龍激光股份有限公司
深圳市叁星飛榮機械有限公司
株洲瑞德爾智能裝備有限公司
北京東方泰陽科技有限公司
北京凝華科技有限公司
合肥恒力裝備有限公司
蘇州赫瑞特電子專用設備科技有限公司
上海儒佳機電科技有限公司
合肥費舍羅熱工裝備有限公司
肯樸廈門新材料有限公司
江蘇微艾諾智能裝備集團有限公司
山東博奧新材料技術有限公司
安徽嘉智信諾化工股份有限公司
天津中環電爐股份有限公司
蘇州錦業源自動化設備有限公司
浙江德龍科技有限公司
西安鑫乙電子科技有限公司
太原忠睿合科技有限公司
昆山永昌行光電有限公司/豐時半導體材料（上海）有限公司
長沙西麗納米研磨科技有限公司
湘潭新大粉末冶金技術有限公司
蘇州首鐳激光科技有限公司
合肥高歌熱處理應用技術有限公司
廣州柏勵司研磨介質有限公司
深圳市鑫陶窯爐設備有限公司
盤古光電河北有限公司
贛州科盈結構陶瓷有限公司
廈門至隆真空科技有限公司
此次活動順利舉辦，特別感謝以下企業及單位的大力贊助與支持：
衷心感謝所有與會嘉賓們的支持！
艾邦將于8月28日-30日舉辦第六屆精密陶瓷暨功率半導體產業鏈展覽會，展出范圍涵蓋功率模塊封裝用DBC/AMB/DPC陶瓷覆銅板、IGBT插針、散熱底板、超聲波掃描設備、超聲焊接設備等上游供應鏈，以及陶瓷封裝外殼、電子元器件、LTCC/HTCC/MLCC、厚薄膜陶瓷電路板、半導體陶瓷部件等產業鏈上的原材料、設備以及陶瓷部件。
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