鋁碳化硅（AlSiC）材料有哪些意義？
一、鋁碳化硅（AlSiC）材料意義
1、可以使集成電路的封裝性能大幅提高，使用鋁碳化硅材料進(jìn)行電子封裝，使封裝體與芯片的受熱膨脹相一致，并起到良好的導(dǎo)熱功能，解決了電路的熱失效問(wèn)題;
2、批量使用AlSiC材料，可以降低封裝成本，比目前使用W-Cu、Mo等貴金屬材料價(jià)格要便宜得多;
3、有效改良我國(guó)航天、軍事、微波和其他功率微電子領(lǐng)域封裝技術(shù)水平，提高功能，降低成本，加快我國(guó)航天和軍工產(chǎn)品的先進(jìn)化。例如，過(guò)去以可伐(Kovar) 材料作為器件封裝外殼的地方，如果換作鋁碳化硅外殼，重量就可減少為原來(lái)的三分之一，而導(dǎo)熱性能則增加為原來(lái)的十倍。
4、 AlSiC封裝材料的開(kāi)發(fā)成功，標(biāo)志著中國(guó)企業(yè)不再是在封裝領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)單純的藍(lán)領(lǐng)和加工者的角色，而是已經(jīng)有了自己的具備獨(dú)立技術(shù)內(nèi)核的封裝領(lǐng)先產(chǎn)品，填 補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，在封裝領(lǐng)域內(nèi)是一項(xiàng)巨大的技術(shù)進(jìn)步;使用西安明科微電子材料有限公司生產(chǎn)的AlSiC,就是支持民族工業(yè)，為相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化做貢獻(xiàn)。
5、優(yōu)越的性能使AlSiC比W-Cu、Mo、BeO、Kovar、Mo-Cu、AlN、AlSi、Al2O3等現(xiàn)用封裝材料具有更廣闊的越的性能使AlSiC比W-Cu、Mo、BeO、Kovar、Mo-Cu、AlN、AlSi、Al2O3等現(xiàn)用封裝材料具有更廣闊的使用空間。
1) AlSiC具有高導(dǎo)熱率（170～200W/mK）和可調(diào)的熱膨脹系數(shù)（6.5～9.5×10-6/K），因此一方面AlSiC的熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體芯片和陶瓷基片實(shí)現(xiàn)良好的匹配，能夠防止疲勞失效的產(chǎn)生,甚至可以將功率芯片直接安裝到AlSiC基板上；另一方面AlSiC的熱導(dǎo)率是可伐合金的十倍，芯片產(chǎn)生的熱量可以及時(shí)散發(fā)。這樣，整個(gè)元器件的可靠性和穩(wěn)定性大大提高。
2) AlSiC是復(fù)合材料，其熱膨脹系數(shù)等性能可通過(guò)改變其組成而加以調(diào)整，因此電子產(chǎn)品可按用戶的具體要求而靈活地設(shè)計(jì)，能夠真正地做到量體裁衣，這是傳統(tǒng)的金屬材料或陶瓷材料無(wú)法作到的。
3) AlSiC的密度與鋁相當(dāng)，比銅和Kovar輕得多，還不到Cu/W的五分之一，特別適合于便攜式器件、航空航天和其他對(duì)重量敏感領(lǐng)域的應(yīng)用。
4) AlSiC的比剛度（剛度除以密度）是所有電子材料中最高的：是鋁的3倍，是W-Cu和Kovar的5倍，是銅的25倍，另外AlSiC的抗震性比陶瓷好，因此是惡劣環(huán)境（震動(dòng)較大，如航天、汽車等領(lǐng)域）下的首選材料。
5) AlSiC可以大批量加工，但加工的工藝取決于碳化硅的含量，可以用電火花、金剛石、激光等加工。
6) AlSiC可以鍍鎳、金、錫等，表面也可以進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。
7) 金屬化的陶瓷基片可以釬焊到鍍好的AlSiC基板上，用粘結(jié)劑、樹(shù)脂可以將印制電路板芯與AlSiC粘合。
8) AlSiC本身具有較好的氣密性。但是，與金屬或陶瓷電子封裝后的氣密性取決于合適的鍍層和焊接。
9) AlSiC的物理性能及力學(xué)性能都是各向同性的。
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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(zhǎng)，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(lái)快速發(fā)展的黃金期。在國(guó)家鼓勵(lì)半導(dǎo)體材料國(guó)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(guó)外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，從2017年的76億美元增長(zhǎng)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(lái)自中國(guó)大陸，占比超過(guò)40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，汽車電動(dòng)化進(jìn)程拉動(dòng)IGBT規(guī)模增長(zhǎng)。得益于對(duì)清潔能源高速增長(zhǎng)的需求，IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，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(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，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(zhǎng)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(lái)，中國(guó)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(guó)、中國(guó)臺(tái)灣向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國(guó)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(zhǎng)將持續(xù)帶動(dòng)半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
