什么是鋁碳化硅基板,它的優(yōu)點是啥?
鋁碳化硅基板(AlSiC)是鋁基碳化硅顆粒增強復合材料的簡稱,又稱碳化硅鋁或鋁硅碳,在軌道機車、飛機、半導體IGBT器件、軍工等產(chǎn)品領(lǐng)域被應用。
二、鋁碳化硅基板的優(yōu)點
1,AlSiC具有高導熱率(170~200W/mK),是一般封裝材料的十倍,可將芯片產(chǎn)生的熱量及時散發(fā),提高整個元器件的可靠性和穩(wěn)定性
2,AlSiC的熱膨脹系數(shù)與半導體芯片和陶瓷基片實現(xiàn)良好的匹配,可調(diào)的熱膨脹系數(shù)(6.5~9.5×10-6/K)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底板上。
3,鋁碳化硅基板重量輕,硬度強,抗彎強度高、抗震效果好。在惡劣環(huán)境下的首選材料。
此外,鋁碳化硅基板(AI/SiC)由于具有原料成本低、導熱高、密度低、可塑性強等優(yōu)點而越來越受到人們的關(guān)注。SiC 顆粒的熱膨脹系數(shù)與LED芯片襯底的熱膨脹系數(shù)相近,且彈性模量高,密度較?。煌瑫r鋁的高導熱、低密度、低成本和易加工等特點,使其用作基板材料時具有獨特的優(yōu)勢。
三、鋁碳化硅基板的缺點
鋁基碳化硅的加工難度高,主要表現(xiàn)在其硬度非常高。碳化硅又名金剛砂,是一種極硬的材料,硬度僅次于金剛石,而鋁基碳化硅作為鋁顆粒和碳化硅的復合材料,其硬度隨著碳化硅含量的增加而增加,在進行切削加工時,會嚴重磨損刀具,使加工成本提高。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動的新計算時代的發(fā)展,對半導體器件的需求日益增長,同時也催生了市場對半導體材料的需求,半導體材料行業(yè)迎來快速發(fā)展的黃金期。在國家鼓勵半導體材料國產(chǎn)化的政策導向下,本土半導體材料廠商不斷提升半導體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力,逐漸打破了國外半導體廠商的壟斷格局,推進中國半導體材料國產(chǎn)化進程,促進中國半導體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示,2017-2019年中國半導體材料市場規(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,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時代的來臨,汽車電動化進程拉動IGBT規(guī)模增長。得益于對清潔能源高速增長的需求,IGBT市場規(guī)模將持續(xù)增長,IGBT市場在2020年的規(guī)模為54億美元,從2020年到2026年將以7.5%的復合年增長率(CAGR)增長,預計2026年市場規(guī)模為84億美元。新能源車應用作為IGBT市場規(guī)模的重要增量,2020年市場規(guī)模為為5.09億美元,2020-2026年的復合年增長率為23%,預計2026年新能源車用IGBT市場規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,中國大陸的半導體產(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)使全球半導體產(chǎn)業(yè)從韓國、中國臺灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。目前,我國已經(jīng)成為最大的半導體市場,并且繼續(xù)保持最快的增速,預計半導體市場增長將持續(xù)帶動半導體材料行業(yè)快速發(fā)展。