氮化硅陶瓷基板為何會(huì)成為第三代半導(dǎo)體器件的優(yōu)質(zhì)封裝材料

隨著國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的大力支持，以及第三代半導(dǎo)體科技行業(yè)的快速發(fā)展，氮化硅陶瓷覆銅基板成為第三代半導(dǎo)體器優(yōu)質(zhì)的封裝材料。今天小編就來(lái)分享一下，氮化硅陶瓷基板哪些優(yōu)勢(shì)能被第三代半導(dǎo)體選擇和應(yīng)用。

一，氮化硅陶瓷基板有著與其他陶瓷基板獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)

陶瓷基板材料憑借其極好的耐高溫、耐腐蝕、熱導(dǎo)率高、機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)與芯片相匹配及不易劣化等特性成為大功率、高密度、高溫及高頻器件封裝的首選。目前應(yīng)用于陶瓷基板的陶瓷材料主要有：氧化鈹（BeO）、氧化鋁（Al2O3）、氮化鋁（AlN）、氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）等。

近年來(lái)，電子電力器件朝大功率、高頻化、高密度、集成化等方向發(fā)展，對(duì)器件中陶瓷散熱基板提出了更高要求。與AlN和Al2O3陶瓷基板材料相比，Si3N4具有一系列獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

1，和氧化鋁基板或氮化鋁基板相比，Si3N4約有兩倍以上的抗彎強(qiáng)度。在散熱量相同的情況下，Si3N4陶瓷基片即使做得更薄仍能滿足強(qiáng)度的要求；

2，Si3N4屬于六方晶系，有α、β和γ三種晶相，其中α相和β相是Si3N4最常見(jiàn)的形態(tài)，均為六方結(jié)構(gòu)，可在常壓下制備。研究者根據(jù)Si3N4的結(jié)構(gòu)提出β-Si3N4的理論熱導(dǎo)率高達(dá)200～320W/m·K。和氧化鋁基板或ZTA基板相比，擁有三倍以上的熱導(dǎo)率；

3，Si3N4抗氧化性比AlN強(qiáng)，可以水基處理，從而可大大降低成本；

4，Si3N4還具有常溫和高溫下一系列獨(dú)特優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，如高韌性、耐熱沖擊性、良好的絕緣性、耐磨損和耐腐蝕等，且性能保持至溫度達(dá)到1000℃不明顯下降；

5，低熱膨脹系數(shù)，熱膨脹系數(shù)與大多數(shù)半導(dǎo)體材料（如SiC）匹配，因而使其器件的可靠性更優(yōu)異。

二，氮化硅陶瓷基板在第三代半導(dǎo)體器件的應(yīng)用

Si3N4具有高導(dǎo)熱、高強(qiáng)度、高韌性、低密度、自潤(rùn)滑性、優(yōu)異的抗熱震性，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)兼具高導(dǎo)熱、高可靠性等綜合性能最好的陶瓷基板材料，適用于IGBT、SiC等對(duì)大功率半導(dǎo)體器件等要求高可靠性的絕緣電路板用途。據(jù)ICRWorld數(shù)據(jù)顯示，得益于新能源車(chē)的快速發(fā)展，2026年，全球氮化硅陶瓷基板行業(yè)總產(chǎn)值預(yù)計(jì)達(dá)1.83億美元, 全球市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到8.16 %。可見(jiàn)氮化硅陶瓷基板的市場(chǎng)趨勢(shì)非常好，未來(lái)氮化硅陶瓷基板在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展勢(shì)頭會(huì)越來(lái)越好，更多氮化硅陶瓷基板的相關(guān)問(wèn)題可以咨詢金瑞欣特種電路，金瑞欣目前合作領(lǐng)域核心有半導(dǎo)體，尤其是第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，是以氮化硅陶瓷覆銅板加工為主的，也可以根據(jù)客戶需求蝕刻線路、鉆孔等加工要求。