最新 氮化硅：未来陶瓷基片材料的发展趋势-精品9.pdf

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1、欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！氮化硅：未来陶瓷基片材料的发展趋势 张伟儒 高 崇 郑 彧 北京中材人工晶体研究院有限公司 近年来，半导体器件正沿着大功率化、高频化、集成化的方向发展。大功率半导体器件在风力发电、太阳能光伏发电、电动汽车、LED 照明等领域都有广泛的应用。可以说大功率半导体器件，是绿色经济的核“芯”。任何半导体器件在工作时都有一定的损耗，大部分的损耗均变成热量。有统计表明，由热引起的器件失效高达 55%，可见热是影响大功率半导体器件可靠性的关键因素。半导体封装内的芯片、金属镀层等部分一般都具有良好的散热性，因此封

2、装内的绝缘基板材料的导热性能是影响整个半导体器件散热的关键。此外，半导体器件使用过程中往往要面临复杂的力学环境，这也对半导体器件所用材料的服役可靠性提出了很高要求。一种优秀的基片材料应具有高热导率及良好的力学性能。相比于传统的树脂基片材料，陶瓷材料具有更优异的导热性及力学性能，并具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，是高端半导体器件，特别是大功率半导体器件基片的最佳材料。一、半导体器件用基片材料性能要求 半导体封装基片材料是承载电子元件及其相互联线，并具有良好的电绝缘性的基体，基片材料应具有以下性能：良好的绝缘性和抗电击穿能力；高的热导率：导热性直接影响半导体期间的运行状况和使用寿命，散

3、热性差导致的温度场分布不均匀也会使电子器件噪声大大增加；热膨胀系数与封装内其他所用材料匹配；良好的高频特性：即低的介电常数和低的介质损耗；表面光滑，厚度一致：便于在基片表面印刷电路，并确保印刷电路的厚度均匀。目前常用的基片材料主要包括：陶瓷基片、玻璃陶瓷基片、金刚石、树脂基片、硅（S i）基片以及金属或金属基复合材料等。其中陶瓷由于具有绝缘性能好、化学性质稳定、热导率高、高频特性好等优点而最受瞩目，在销售额总量上占全部基片的 50以上。欧美、日本的陶瓷基片市场规模可达 50 亿美元以上；国内对陶瓷基片的需求也十分巨大，以氧化铝陶瓷基片为例，目前我国的需求量每年超过 100 万m2，而其中近 90%依赖进口。