上海硅酸盐所成功研制高稳定性高热导氮化硅基板

高热导氮化硅陶瓷基板具有高导热、高机械强度、高电绝缘、良好的抗热冲击以及低膨胀等特点，其综合性能优于目前常用的氮化铝和氧化铝基板。氮化硅陶瓷基板在高端大功率电力、电子器件上有广泛的应用前景，可应用在高铁、新能源汽车、LED照明、风力发电和航空航天等行业。目前国内相关技术水平落后导致国内相关市场被欧、美、日等国家所垄断。

经过长时间研发，中国科学院上海硅酸盐研究所曾宇平研究员团队在高性能氮化硅基板材料领域取得了重要进展。

研究团队通过对材料组分设计、显微结构调控、成型及烧结工艺等各环节精确控制和优化，突破了大尺寸高热导氮化硅陶瓷基板研制关键技术，成功研制了高稳定性高热导氮化硅基板。

高热导氮化硅基板

目前氮化硅基板平均热导率为95W/(m·k)，最优可达到120W/(m·k)，尺寸达到120×120mm2，厚度0.32mm，并且外形尺寸能根据实际需求调整。同时实现了氮化硅基板的覆铜，打通了高热导氮化硅基板批量化生产的工艺路线。

反应烧结及后烧结的高热导氮化硅材料的显微形貌

覆铜高热导氮化硅基板

目前商用氮化硅陶瓷基片的热导率一般在80～90W/(m·k)（如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为90W/(m·k)），因此本产品的性能指标完全能够满足商业化的需求。高热导氮化硅陶瓷基板的研究成功，将为国产大功率半导体器件，特别是IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的生产和研发提供有力支撑，预计将具有很强的经济效益和社会效益。

相关研究工作得到了国家重点研发计划、上海市基础研究重点项目等科研项目的资助。

原文始发于微信公众号（中国硅酸盐学会）：上海硅酸盐所成功研制高稳定性高热导氮化硅基板