氮化硅陶瓷基板为何会成为第三代半导体器件的优质封装材料

     氮化硅陶瓷基板为何会成为第三代半导体器件的优质封装材料

随着国家对半导体行业的大力支持，以及第三代半导体科技行业的快速发展，氮化硅陶瓷覆铜基板成为第三代半导体器优质的封装材料。今天小编就来分享一下，氮化硅陶瓷基板哪些优势能被第三代半导体选择和应用。

一，氮化硅陶瓷基板有着与其他陶瓷基板独特的优势

陶瓷基板材料凭借其极好的耐高温、耐腐蚀、热导率高、机械强度高、热膨胀系数与芯片相匹配及不易劣化等特性成为大功率、高密度、高温及高频器件封装的首选。目前应用于陶瓷基板的陶瓷材料主要有：氧化铍（BeO）、氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）、氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）等。

近年来，电子电力器件朝大功率、高频化、高密度、集成化等方向发展，对器件中陶瓷散热基板提出了更高要求。与AlN和Al2O3陶瓷基板材料相比，Si3N4具有一系列独特的优势：

1，和氧化铝基板或氮化铝基板相比，Si3N4约有两倍以上的抗弯强度。在散热量相同的情况下，Si3N4陶瓷基片即使做得更薄仍能满足强度的要求；

2，Si3N4属于六方晶系，有α、β和γ三种晶相，其中α相和β相是Si3N4最常见的形态，均为六方结构，可在常压下制备。研究者根据Si3N4的结构提出β-Si3N4的理论热导率高达200～320W/m·K。和氧化铝基板或ZTA基板相比，拥有三倍以上的热导率；

3，Si3N4抗氧化性比AlN强，可以水基处理，从而可大大降低成本；

4，Si3N4还具有常温和高温下一系列独特优异的物理、化学性能，如高韧性、耐热冲击性、良好的绝缘性、耐磨损和耐腐蚀等，且性能保持至温度达到1000℃不明显下降；

5，低热膨胀系数，热膨胀系数与大多数半导体材料（如SiC）匹配，因而使其器件的可靠性更优异。

二，氮化硅陶瓷基板在第三代半导体器件的应用

Si3N4具有高导热、高强度、高韧性、低密度、自润滑性、优异的抗热震性，是国内外公认兼具高导热、高可靠性等综合性能最好的陶瓷基板材料，适用于IGBT、SiC等对大功率半导体器件等要求高可靠性的绝缘电路板用途。据ICRWorld数据显示，得益于新能源车的快速发展，2026年，全球氮化硅陶瓷基板行业总产值预计达1.83亿美元, 全球市场复合增长率达到8.16 %。可见氮化硅陶瓷基板的市场趋势非常好，未来氮化硅陶瓷基板在第三代半导体领域的发展势头会越来越好，更多氮化硅陶瓷基板的相关问题可以咨询金瑞欣特种电路，金瑞欣目前合作领域核心有半导体，尤其是第三代半导体领域，是以氮化硅陶瓷覆铜板加工为主的，也可以根据客户需求蚀刻线路、钻孔等加工要求。