功率半导体封装用陶瓷覆铜板

 

项目简介

本项目开展的散热陶瓷基板覆厚铜工艺研发主要应用于大功率半导体特别是IGBT封装材料的制备。IGBT是新型功率半导体器件,广泛地应用于轨道交通、航空航天、智能电网、新能源汽车等领域。采用IGBT进行功率转换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点,是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术,发展潜力巨大。未来十年,轨道交通、新能源、电动汽车等绿色经济产业将保持双位数速率的高效增长,IGBT作为核心的大功率半导体器件,在我国市场需求量大,国家支持力度大,市场前景光明。作为大功率半导体必须的封装材料,目前世界上IGBT封装企业使用的陶瓷覆铜板采用的陶瓷基板主要是氧化铝陶瓷(Al2O3)、氧化锆增韧氧化铝陶瓷(ZTA)、氮化铝陶瓷(AlN)和氮化硅陶瓷(Si3N4),目前还没有中资企业可提供批量化全系列的陶瓷覆厚铜板,国外厂家有美国ROGERS(罗杰斯)、日本东芝、电气化学、同和矿业等,国内仅有日本独资企业上海申和热磁可以生产。该项目的开发可打破该领域的技术壁垒,实现国外产品替代化,有利于我国新能源、电动汽车、轨道交通等新型战略性领域的自主性发展,具有积极的社会效益。尤其近年来中美贸易战的影响,更让我国深刻认识拥有自主技术的核心部件,才能不受国际贸易限制影响。

 

项目优势

1、政策优势:本项目服务的IGBT功率半导体行业是近年来我国急需解决国产化和大力发展的行业,从国家到地方出台了多项优惠政策 2、技术优势:技术团队深耕散热陶瓷基板及其覆铜板技术多年,在关键制程上掌握了核心技术 3、团队优势:核心人员在新材料技术产业化、半导体相关行业产线规划至量产执行、生产制造及品质管控均有数十年的实战经验,在相关领域积累了广阔的人脉资源,团队稳定性高 4、市场优势:公司的发展得到了比亚迪半导体公司、深圳依思普林科技有限公司(厦门金龙、东风轻卡电控供应商)的大力支持与帮助,同时由于主要竞争对手是国外和外资企业,因此市场准入难度低

 

 

项目进展

项目团队主要成员针对散热陶瓷及其覆铜基板投入研究多年且经验丰富,从最初始的陶瓷粉末研磨-原料混合-成形-陶瓷基片烧成到陶瓷与金属高温黏贴和烧结以及最终厚铜电路图形蚀刻皆可自行开发。掌握了个工艺段的许多核心技术并拥有多项相关专利。 公司于2019年采购了美国BTU公司生产的大型高温气氛履带式烧结炉,该设备是国外DBC覆铜板生产厂家主要采用的黏贴合高温炉,具有很高精度的温度和气氛控制机构。在对DBC工艺覆铜原理深入探讨的基础上,团队通过大量的中试试验解决了陶瓷基板与铜板黏贴和过程中出现的气泡问题,找出了前处理加工、炉温曲线调整、气氛修正、自然贴合速度等工艺参数的最佳组合,实现了快速高质量DBC陶瓷覆铜板的生产。数千片陶瓷覆铜板的量产测试结果证明产品的良率稳定在85%以上(业界领先水平),工艺稳定、可操作性高,表明项目团队自行开发的DBC陶瓷覆铜技术具有很高的成熟性、可靠性。 ZTA、氧化铝陶瓷DBC覆铜板 产品性能:剥离强度 > 5kg/cm; 抗热疲劳性能(-55℃-155℃)>600次(ZTA),80次(氧化铝);超声扫描未发现铜与陶瓷界面上出现>Φ2mm气泡或微孔 氧化铝覆铜板和ZTA覆铜板已经通过深圳市依思普林科技有限公司进场检测,并在某新能源乘用车测试。同时覆铜板产品正在准备导入比亚迪半导体有限公司。 此外团队还开展了高导热氮化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷AMB覆铜板和氮化硅陶瓷AMB覆铜板的研制工作。AMB覆铜板的小试开发工作已经完成,产品性能良好,即将进入中试量产试验。

 

 

公司介绍

公       司:

深圳思睿辰新材料有限公司

创立时间:

2017-12-29

公司规模:

5-10人

公司说明:

深圳思睿辰新材料有限公司创立于2017年,注册资金6百万 以专业生产陶瓷覆铜板为起点,初期针对新能源汽车及轨道交通用绝缘栅级双极晶体管等功率半导体模块提供整套功能性散热器件的供应商。 2020年相关工程样品经客户验证完成后,公司将引进先进生产、检测设备等硬件设施,同时在现有技术、经验丰富的管理团队,以自动化设备的更新和改进,可提升产品品质和生产能力。

主要成员

杨晓战总经理

博士, 2014年云南省高端科技引进人才,技术专长为无机材料 先后任职于清华大学材料科学与工程系、辽宁省轻工科学研究院(研究室主任)、云南云天化股份有限公司重庆研发中心(专业总监) 国家863高技术计划项目"自增韧氮化硅及其陶瓷轧辊制备技术" 项目负责人 主持的云南省科技创新强省计划项目"20万平米/年高性能电子导热膜产业化"在云南水富建成前期总投资6000

吴介臣总监

台湾交通大学 EMBA硕士/台湾科技大学电机系。 技术专长为生产、制造、经营管理 任职半导体高阶封装/液晶面板/太阳能/高温真空烧结等制造产业,历任研发/制造/质量/营业等副总/总经理等工作。 台湾工业技术研究院研究员十年,负责政府项目执行 历任半导体高阶封装/液晶面板/太阳能建厂督导及产线规划至量产执行 友达集团子公司副总,负责良率提升及研发

张奕淇营运副总

圣约翰科技大学机械系专业学士 技术专长为项目技术设计开发 半导体晶圆生产/液晶面板/触控面板等制造产业,历任 制造/质量/研发/客服/销售等工程及副理/经理等工作。 PAGA 军用液晶跨国SQE首席负责人

作者 gan, lanjie