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  • 氮化铝陶瓷基板:高导热、高可靠性的第三代半导体核心材料

    上海知明氮化铝(AlN)陶瓷基板凭借其超高热导率(≥170 W/(m·K))、低介电常数、与硅匹配的热膨胀系数(2.8×10⁻⁶/℃)以及优异的化学稳定性,成为大功率集成电路、5G通信、航空航天等领域的关键散热与封装材料。其结合高温共烧技术(HTCC)可实现高密度三维集成,突破传统散热瓶颈。

氮化铝陶瓷基板——赋能高效能半导体未来


氮化铝陶瓷基板通过HTCC工艺集成多层电路,热导率是氧化铝的8倍,热膨胀系数与硅(Si)、碳化硅(SiC)等半导体材料高度匹配,可显著降低热应力并提升器件可靠性。其在高功率模块封装、MEMS传感器、5G基站散热等领域具有不可替代性。上海知明科技实现技术突破,实现低成本、高性能基板量产,推动国产半导体产业链升级。

 


氮化铝陶瓷基板特性与典型应用


1. 超高导热性

氮化铝陶瓷基板具有≥170 W/(m·K)的超高热导率,是传统氧化铝基板的8倍,能快速导出芯片工作时产生的热量。这一特性使其可应用于5G基站GaN功率器件的封装,可降低结温达40%。






2. 优异的热匹配性

其4.5×10⁻⁶/℃的热膨胀系数与Si、SiC等半导体材料高度匹配,能有效减少界面热应力。特别适合应用于卫星通信系统等对热稳定性要求极高的领域。







3. 出色的机械性能

抗弯强度高达380MPa,兼具优异的耐磨性和抗冲击性,能够在振动、冲击等严苛环境下保持稳定。这一特性使其成为新能源汽车电机控制模块的理想基板材料。







4. 卓越的绝缘性能

击穿电压>15kV/mm,具有极佳的电绝缘性能,可确保高压电路的安全运行。主要应用于高压IGBT模块等需要高绝缘性能的场合。







5. 稳定的化学性能

具有优异的耐酸碱腐蚀性能,在2000℃高温下仍能保持性能稳定。这一特性使其可应用于MEMS传感器等需要长期稳定工作的精密器件封装。






 


 

产品与技术关联


1. 与第三代半导体衬底结合
技术优势:与SiC、GaN异质集成,提升射频器件散热效率50%。

 




 
2. 金属共烧工艺
材料关联:采用钨(W)、钼(Mo)等高熔点金属导体,表层镀镍钯金增强焊接性。

 




 
3. 复合衬底创新
技术突破:开发AlN多晶复合衬底,降低制备成本30%,扩展应用至核能领域。
 




 
4. 蓝宝石协同应用
场景拓展:与图形化蓝宝石衬底结合,提升LED发光效率10%。

 



 


知明服务


1. 定制化开发
支持AlN基板厚度(0.5-2mm)、金属化层(W/Mo)定制。

2. 精密加工能力
提供激光打孔(孔径±5μm)、表面抛光(Ra≤0.5μm)等全流程服务。

3. 规模化供应
月产能超20万片(120mm×120mm规格),支持快速交付。

4. 技术协同支持
联合高校实验室(如北大-中创联合实验室),提供封装设计-测试一体化方案。

5. 专利技术保障
拥有核心专利,覆盖HTCC工艺、图形衬底复活技术等全链条。


 


知明愿景


上海知明科技致力于成为全球领先的氮化铝基板解决方案供应商,通过持续创新推动第三代半导体器件向更高功率密度、更小尺寸、更长寿命发展,助力中国高端制造业突破技术封锁,引领全球智能产业升级。