鋁碳化硅熱沉的廣泛應(yīng)用及未來前景
在快速發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)中，散熱問題一直是制約電子設(shè)備性能和壽命的關(guān)鍵因素。鋁碳化硅熱沉作為一種創(chuàng)新的散熱解決方案，正逐漸受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。這種材料結(jié)合了碳化硅陶瓷和金屬鋁的雙重優(yōu)勢(shì)，為現(xiàn)代電子設(shè)備的高效散熱提供了新的可能。
鋁碳化硅也被稱為鋁滲碳化硅，是一種由陶瓷碳化硅顆粒增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料。其獨(dú)特的制造工藝使得這種材料兼具了碳化硅的高導(dǎo)熱性和鋁的輕質(zhì)特性。通過將熔融的鋁液滲透進(jìn)泡沫碳化硅的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，鋁碳化硅熱沉不僅繼承了碳化硅的高硬度、高抗彎強(qiáng)度，還擁有了與芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)。這意味著在溫度變化時(shí)，鋁碳化硅熱沉能夠與芯片保持同步的膨脹和收縮，從而減少了因熱應(yīng)力而導(dǎo)致的材料疲勞和損壞。
除了優(yōu)異的物理性能外，鋁碳化硅熱沉還具有出色的熱循環(huán)穩(wěn)定性。它能夠耐受成千上萬次的熱循環(huán)而不失效，這使得它成為解決電子設(shè)備熱管理問題的首選材料。與傳統(tǒng)的W-Cu材料相比，鋁碳化硅不僅性能優(yōu)越，而且成本更低，這無疑為它在電子封裝材料市場(chǎng)中的普及奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
鋁碳化硅熱沉的輕量化和高密度化特點(diǎn)，使其在航空、航天、軍工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在這些領(lǐng)域中，對(duì)設(shè)備的重量和體積有著嚴(yán)格的要求，而鋁碳化硅熱沉正好能夠滿足這些需求。此外，在高鐵、微波等領(lǐng)域，鋁碳化硅熱沉也因其出色的散熱性能和穩(wěn)定性而受到青睞。
目前，鋁碳化硅熱沉已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于IGBT基板、T/R模塊封裝、功率器件封裝、倒裝芯片封裝、光電封裝以及大功率LED照明熱沉基板等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增長，鋁碳化硅熱沉的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步擴(kuò)大。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動(dòng)的新計(jì)算時(shí)代的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件的需求日益增長，同時(shí)也催生了市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來快速發(fā)展的黃金期。在國家鼓勵(lì)半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進(jìn)中國半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模逐年增長，從2017年的76億美元增長至2020年的94億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2020年全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來自中國大陸，占比超過40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時(shí)代的來臨，汽車電動(dòng)化進(jìn)程拉動(dòng)IGBT規(guī)模增長。得益于對(duì)清潔能源高速增長的需求，IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長，IGBT市場(chǎng)在2020年的規(guī)模為54億美元，從2020年到2026年將以7.5%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模為84億美元。新能源車應(yīng)用作為IGBT市場(chǎng)規(guī)模的重要增量，2020年市場(chǎng)規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長率為23%，預(yù)計(jì)2026年新能源車用IGBT市場(chǎng)規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速與全面布局，正逐步驅(qū)使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從韓國、中國臺(tái)灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體市場(chǎng)增長將持續(xù)帶動(dòng)半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
