随着电子技术的不断进步,散热问题已经逐渐成为限制功率型电子产品朝着大功率与轻型化方向发展的瓶颈。陶瓷基板是功率模块中常用的材料,具有特殊的热、机械和电气特性,是适用于要求严苛的电力电子应用的理想之选,近年来受到国内外企业广泛关注。

表1  国外主要金属化陶瓷基板企业

国家
公司名称
产品类型
生产地
备注
美国
罗杰斯(Rogers)
AMB、DBC
德国埃申巴赫工厂
2022 年 2 月 10 日,罗杰斯宣布扩大德国埃申巴赫工厂陶瓷基板产能;2023年5月9日宣布中国扩产计划
Stellar Industries Corp
DBC
/
IXYS
DBC、DBA
/
德国
贺利氏
AMB、DBC
罗马尼亚Chisoda工厂
2022年宣布中国常熟建设金属化陶瓷基板项目
日本
电化(Denka)
AMB、DBA
大牟田工厂
同和(DOWA)
AMB、DBA
盐尻工厂
日本碍子株式会社(NGK)
AMB、DBC
山口县
京瓷(KYOCERA)
AMB
/
东芝高新材料Toshiba
Materials
AMB
大分工厂
关西电子工业株式会社KDI
DBC
兵库县总部/工厂
FJ Composite
DBC
千岁工厂
三菱综合材料
DBA
富士小山生产工厂
韩国
KCC
AMB、DBC
全州工厂
AMOGREENTECH
AMB
/
LX Semicon
DBC
京畿道始兴工厂
2021年以70亿韩元收购日本FJ Composite的29.98%股份;2022年在京畿道始兴建设工厂,预计今年上半年启用
         

目前电力电子用金属化陶瓷基板种类有AMB、DBC、DBA、DPC等。如表1所示,据艾邦统计,国外金属化陶瓷基板厂商主要为欧美日韩企业,主要产品类型以AMB、DBC、DBA为主。下面让我们一起来认识一下这些企业。

美国
罗杰斯Rogers
罗杰斯于 1832 年成立,总部位于美国亚利桑那州钱德勒市,是金属化陶瓷基板的市场和技术领导者,拥有curamik®品牌直接覆铜(DBC)和活性金属钎焊(AMB)基板,由罗杰斯先进电子解决方案(AES) 事业部负责。
•2011年,罗杰斯收购总部位于德国埃申巴赫的电子电力基板制造商Curamic Electronics GmbH。
•2022年 2 月 10 日,罗杰斯宣布扩大德国埃申巴赫工厂AMB基板和DBC基板产能。
•2023年5月罗杰斯宣布在中国建设新工厂生产curamik@陶瓷基板,扩建的第一阶段计划于2025年完成。
官网:https://www.rogerscorp.cn/
Littelfuse
2018年Littelfuse 集团收购IXYS Corporation。IXYS Corporation 是美国一家专注于功率半导体,射频功率半导体,数字和模拟集成电路的公司,生产直接覆铜(DBC)陶瓷基板和直接敷铝(DAB陶瓷基板。
官网:https://www.littelfuse.com/
Stellar Industries Corp
Stellar Industries Corp成立于1985年,早期主要为代理Toshiba氮化铝基板,1988年开始陶瓷加工服务,1989年导入厚膜金属化工艺, 1990年导入DBC工艺,1991年导入薄膜金属化工艺。2019年被TRUMPF Photonics, Inc. 收购。
Stellar Industries Corp是美国唯一一家在氧化铝、氮化铝、氧化铍或蓝宝石上生产直接键合铜(DBC)的制造商。
官网:https://www.stellarind.com
德国
贺利氏

贺利氏科技集团总部位于德国哈瑙市,在1660 年从一间小药房起家,并于1851年正式成立公司,如今已发展成为一家拥有多元化产品和业务的家族企业。贺利氏电子是电子封装材料应用领域的材料及匹配材料解决方案专家,提供全面的金属陶瓷基板产品组合,可满足功率电子市场的不同需求,由其罗马尼亚Chisoda工厂生产金属化陶瓷基板。

2022年12月贺利氏宣布在常熟投资1600万欧元建设金属陶瓷基板项目。
官网:https://www.heraeus.cn/
日本
日本电化Denka
日本电化株式会社(Denka)成立于1915年5月1日,是金属基电路板、陶瓷基电路板的顶级制造商,是一家生产氮化硅粉末、陶瓷板和覆铜板的一体化制造商。
其电子/尖端产品部门负责陶瓷基板业务,生产和销售氮化铝电路基板“DENKA AN Plate”和氮化硅电路基板“DENKA SN Plate”等陶瓷基板。Denka近日发布的氮化硅业务成长战略,计划进步一增加氮化硅(粉)及陶瓷基板产能,实现汽车用氮化硅陶瓷基板产能在 2023 财年下半年产能翻一番。
图  汽车用氮化硅陶瓷基板供应能力
官网:https://www.denka.co.jp/
东芝高新材料Toshiba Materials
日本东芝高新材料株式会社成立于2003年,主要产品有氮化硅白板、氮化铝白板以及氮化硅AMB基板等。
  • 2007年开始销售混合动力汽车用氮化硅陶瓷基板;
  • 2019年2月20日,东芝材料与贺利氏电子宣布合作开发SiN金属化陶瓷基板;
  • 2021年开设大分工厂,生产氮化硅基板。
官网:https://www.toshiba-tmat.co.jp/
日本同和DOWA
日本同和控股(集团)有限公司(DOWA)创建于1884年,是以采矿及冶炼事业为起步。1992年在长野开始金属陶瓷电路板的生产,是全球领先的功率模块用金属陶瓷基板制造商。
金属陶瓷基板由全资子公司同和金属技术有限公司散热装置事业部旗下的DOWA POWER DEVICE CO., LTD.生产,氮化铝裸板由同和金属技术和德山的合资公司TD Power Material Co., Ltd.生产提供。
官网:https://dowa-dpd.co.jp/
日本碍子株式会社
日本碍子株式会社(NGK)的陶瓷基板由其子公司NGK Electronics Devices, Inc.生产和销售。其前身NIPPON STEEL & SUMIKIN Electronics Devices Inc.成立于1991年,2015年被NGK收购后更名为 NGK Electronics Devices, Inc. 。
NGK Electronics Devices, Inc.自主开发生产DBC基板有30多年历史,主要产品包括由Al2O3 DBC基板、 ZDA(添加了 ZrO2的氧化铝)DBC基板和Si3N4 AMB基板等。
官网:https://www.ngked.co.jp/
日本京瓷KYOCERA
京瓷株式会社(KYOCERA Corporation)成立于1959年4月1日,专门从事精密陶瓷的研发和生产,是 SiN-AMB 基板的领先制造商。
官网:https://www.kyocera.com.cn
三菱综合材料
三菱综合材料的DBA基板业务所属部门为制造・研究开发战略部,在富士小山生产工厂生产。

三菱综合材料的DBA基板,在使用环境下具有较高的可靠性和导热性,已被实际用作混合动力汽车和产业机器的变频器的绝缘电路基板。
官网:https://www.mmc.co.jp
FJ Composite
FJ Composite成立于2002年,是一家使用复合材料制造电子材料的企业。
  • 2012年开发IGBT散热基板;
  • 2015年,在北海道千岁市建立自己的工厂并完全搬迁;开发IGBT用DBC基板;
    2019年第二工厂竣工;
  • 2022年第三工厂竣工。
FJ Composite 自研S-DBC( Sputtering Diffusion Bonding Copper )技术,孔隙率为 0%。键合方法采用均匀Ti气相沉积溅射固相扩散键合。
官网:https://www.fj-composite.com/
关西电子工业株式会社KDI
关西电子工业成立于1978年7月,是一家陶瓷基板(氧化铝、氮化铝、氮化硅)、高散热、铁氟龙等尖端印刷电路板的设计者和制造商。
  • 2003年12月在北陆办事处成立陶瓷基板事业部;
  • 2016年将北陆办事处并入总部,陶瓷业务转移至总公司。
其生产的陶瓷基板采用DCHC(Direct Copper Hybrid Circuit)法,不同于传统的厚膜法和薄膜法。独特的粗糙化方法和电镀技术可以通过直接在陶瓷基板的整个表面上形成铜导体来形成精细图案。
官网:https://www.kansaidenshi.com/
韩国
KCC
韩国KCC集团成立于1958 年8 月12日,总部位于韩国首尔,基于陶瓷基板成型技术,生产功率模块核心材料DBC基板产品,尤其是具备从原材料到成品的生产流程。
  • 2009年在全州工厂建立DBC陶瓷基板量产工厂;
  • 2021年9月开发了氮化铝DBC陶瓷基板。
产品主要有Al2O3 DBC基板、AlN DBC基板、ZTA DBC基板、Si3N4 AMB基板等。
官网:https://www.kccmaterials.com/
AMOGREENTECH
AMOGREENTECH成立于2004年,是韩国一家以新材料为基础的全球材料零部件公司, 隶属于AMO集团。
AMOGREENTECH开发生产AMB基板,可用于逆变器模块(EV、高铁、新再生能源(太阳能/风力发电))。
官网:http://www.amogreentech.co.kr/
LX Semicon
LX Semicon(乐尔幸半导体科技有限公司) LX Semicon的前身是LG集团的子公司Silicon Works。
  • 2021年以70亿韩元收购日本FJ Composite的29.98%股份拓展散热基板业务。
  • 2022年在京畿道始兴市建设3000坪散热基板工厂,预计今年上半年启用。
根据材料的不同分为氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)陶瓷散热基板。陶瓷散热基板采用不同于现有接合方式的SMB(Sputtering Metal Bonding)技术, SMB技术是在陶瓷基板表面覆盖金属层之后,通过热压工艺与铜基板接合。
官网:https://www.lxsemicon.com

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