氮化硅基板具有优异的高热导率、低热膨胀系数和高抗热震性,力学性能优异,其抗弯强度和断裂韧性是氮化铝氧化铝的2倍以上,成为大功率第三代半导体的关键材料之一,随着5G时代不断发展,航天航空、轨道交通、电动汽车、光伏逆变、智能电网等多种场景都需要氮化硅陶瓷基板的应用。氮化硅基板也是世界级的战略材料,是目前世界上兼具高导热性、高可靠性的综合性能最好的陶瓷基板材料,因其综合性能高,研发难度大,尤其是即烧型氮化硅基板难度更大,美、日也在对其进行封锁,国内部分研究机构和陶瓷企业进行了比较大的研发投入,艾森达作为氮化铝陶瓷基板的领先企业,也是国内首家氮化铝即烧型基板的量产化企业,艾森达团队于2020年开始进行氮化硅基板的潜心研发,目前已突破即烧型氮化硅基板的流延、排胶、烧结、后处理等技术工艺瓶颈,实现氮化硅基板的量产化,形成了不同粉体和性能的系列氮化硅产品。

   艾森达使用国际先进的生产设备,自主研发高品质氮化硅陶瓷基板,适用于功率半导体AMB陶瓷覆铜板,已通过多家国内外客户认证,艾森达氮化硅陶瓷基板热导率达到80-90W/m·k,抗弯强度>700MPa,并且可同时用于AMB焊片和焊料两种工艺,剥离强度>100N/cm,高低温循环冲击5000次无孔洞,满足下游企业对基板性能的需求。

艾森达氮化硅基板近况

上图为艾森达氮化硅远销海外市场的原产地证明)

艾森达氮化硅基板近况

艾森达氮化硅基板近况

目前艾森达138*190*0.32规格的氮化硅陶瓷基板月产能在4-5万片左右。为满足客户需求,艾森达已经开始实施氮化硅陶瓷基板扩产方案,继续采购国际知名制程设备用以保证产品质量和稳定性,同时提高生产自动化能力以及各种可靠性测试能力,形成氮化硅10万片的自动化的生产线,预计2024年上半年达成,为下游客户的快速发展提供稳定的核心原材料。

一、即烧型氮化硅基板特性参数

项目
单位
ASD-1
ASD-2
ASD-3
热导率

W/mK

85-90
80-85
65-75
表面粗糙度

μm

0.6
0.6
0.6
翘曲度

in

5
3‰
3‰
表观密度

g/cm3

3.20
3.20
3.20
抗弯强度

MPa

700-800

700-800
700-800
体电阻率

Ωcm

>1014
>1014
>1014
热膨胀系数RT-400℃

10-6/K

2.72
2.72
2.68
断裂韧性

MPam1/2

6.5
6.5
6.5
维氏硬度

GPa

15
15
15
介电常数1MHz
-
9
9
9
击穿电压

KV/mm

20
20
20

二、流延生胚工艺

艾森达氮化硅基板近况

艾森达氮化硅基板近况

三、排胶、烧结工艺

艾森达氮化硅基板近况

艾森达氮化硅基板近况

艾森达氮化硅基板近况

 

原文始发于微信公众号(株洲艾森达新材料科技有限公司):艾森达氮化硅基板近况

作者 gan, lanjie