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半導(dǎo)體與新能源市場(chǎng)激發(fā) AlN 需求增長(zhǎng)

　　氮化鋁陶瓷因其多方面優(yōu)異的性能，目前已經(jīng)在多個(gè)民用和軍用領(lǐng)域得到了廣 泛的應(yīng)用。5G 時(shí)代、新能源汽車時(shí)代以及人工智能時(shí)代的來臨，使氮化鋁陶瓷需求 更多。

　　AlN應(yīng)用廣泛，因出色的熱導(dǎo)性成為新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料。AlN 還可用于熱交換器、坩堝、保護(hù)管、澆注模具、壓電陶瓷及薄膜、導(dǎo)熱填料等。

　　1. 散熱基板及電子器件封裝

　　散熱基板及電子器件封裝是 AlN 陶瓷的主要應(yīng)用。氮化鋁陶瓷具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性 能，熱脹系數(shù)接近硅，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好而且環(huán)保無(wú)毒，被認(rèn)為是新一代散 熱基板和電子器件封裝的理想材料，非常適合于混合功率開關(guān)的封裝以及微波真空管封裝殼體材料，同時(shí)也是大規(guī)模集成電路基片的理想材料。

　　2. 結(jié)構(gòu)陶瓷

　　晶圓加工用靜電吸盤就是常見的結(jié)構(gòu)陶瓷應(yīng)用。氮化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷的機(jī)械性能好， 硬度高，韌性好于 Al2O3 陶瓷，并且耐高溫耐腐蝕。利用 AIN 陶瓷耐熱耐侵蝕性，可 用于制作坩堝、Al 蒸發(fā)皿、半導(dǎo)體靜電卡盤等高溫耐蝕部件。

　　3. 功能材料

　　氮化鋁可用于制造能夠在高溫或者存在一定輻射的場(chǎng)景下使用的高頻大功率器件， 如高功率電子器件、高密度固態(tài)存儲(chǔ)器等。作為第三代半導(dǎo)體材料之一的氮化鋁，具 有寬帶隙、高熱導(dǎo)率、高電阻率、良好的紫外透過率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)等優(yōu)良性能。 AlN 的禁帶寬度為 6.2 eV，極化作用較強(qiáng)，在機(jī)械、微電子、光學(xué)以及聲表面波 器件(SAW)制造、高頻寬帶通信等領(lǐng)域都有應(yīng)用，如氮化鋁壓電陶瓷及薄膜等。另外， 高純度的 AlN 陶瓷是透明的，具有優(yōu)良的光學(xué)性能，再結(jié)合其電學(xué)性能，可制作紅外導(dǎo)流罩、傳感器等功能器件。

4.惰性耐熱材料

　　AlN 作為耐熱材料可用其作坩堝、保護(hù)管、澆注模具等。氮化鋁可在2000℃非氧化氣氛下，仍具有穩(wěn)定的性能，是一種優(yōu)良的高溫耐火材料，抗熔融金屬侵蝕的能力 強(qiáng)。

　　5. 熱交換器件

　　氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱效率和抗熱沖擊性能優(yōu)良，可用作理 想的耐熱沖和熱交換材料，例如氮化鋁陶瓷可以作為船用燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器材料和 內(nèi)燃機(jī)的耐熱部件。由于氮化鋁材料的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，有效提高了熱交換器的傳熱能力。

　　6. 填充材料

　　氮化鋁具有優(yōu)良的電絕緣性，高導(dǎo)熱，介電性能良好，與高分子材料相容性好， 是電子產(chǎn)品高分子材料的優(yōu)秀添加劑，可用于TIM 填料、FCCL 導(dǎo)熱介電層填料，廣 泛應(yīng)用于電子器件的熱傳遞介質(zhì)，進(jìn)而提高工作效率，如CPU 與散熱器填隙、大功率三極管和可控硅元件與基材接觸的細(xì)縫處的熱傳遞介質(zhì)。

　　全球陶瓷基板市場(chǎng)火爆，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。AlN 陶瓷材料可用作覆銅基板材 料、電子封裝材料、超高溫器件封裝材料、高功率器件平臺(tái)材料、高頻器件材料、傳 感器薄膜材料、光學(xué)電子器件材料、涂層及功能增強(qiáng)材料等。根據(jù) Maxmize Market Research 報(bào)告顯示，2021 年全球陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 65.9 億美元，預(yù)計(jì) 2029 年 全球規(guī)模將達(dá)到 109.6 億美元，年均增長(zhǎng)率約為 6.57%。根據(jù)陶瓷基板的不同工藝， 可將陶瓷基板市場(chǎng)分為平面陶瓷基板和多層陶瓷基板市場(chǎng)，并進(jìn)一步細(xì)分。 DPC陶瓷基板市場(chǎng)廣闊。DPC陶瓷基板憑借其電路精度高且制備溫度低的特點(diǎn)， 被廣泛用于高精度、小體積封裝產(chǎn)品中，在高功率發(fā)光二極管中被廣泛使用。根據(jù) GII 研究數(shù)據(jù)顯示，2020 年 DPC陶瓷基板全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 12 億美元，預(yù)計(jì) 2026 年 達(dá)到 17 億美元，CAGR 為 5.2%。目前主要生產(chǎn)廠家有日本丸和、同欣電子、九豪精密、展至電子 等。

功率模塊帶動(dòng) DBC、AMB 陶瓷基板市場(chǎng)擴(kuò)大。DBC陶瓷基板具有高強(qiáng)度、導(dǎo)熱性 能強(qiáng)以及結(jié)合穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)性能，而 AMB 陶瓷基板是在 DBC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，結(jié)合 強(qiáng)度相對(duì)更高。近年來隨著新能源汽車、光伏儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展，IGBT 功率模塊 的需求快速增長(zhǎng)，對(duì)于 DBC、AMB 陶瓷基板的需求也不斷增加。根據(jù)半邦導(dǎo)體網(wǎng)， 2020 年 DBC 陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模為 2.89 億美元，預(yù)計(jì) 2027 年可達(dá)到 4.03 億美元， CAGR 為 8.6%。而根據(jù) GII 預(yù)測(cè)，2020 年 AMB 陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模為 0.65 億美元，預(yù) 計(jì) 2027 年可達(dá)到 3.06 億美元，CAGR 分別為 22.7%。射頻組件封裝促進(jìn)多層陶瓷基板先進(jìn)封裝需求增長(zhǎng)。多層陶瓷基板主要包括高 溫共燒陶瓷基板（HTCC）以及低溫共燒陶瓷基板（LTCC）。HTCC 和 LTCC 技術(shù)具有良 好的微波、導(dǎo)熱、密封以及機(jī)械等性能，被廣泛使用在射頻電子元器件的封裝中，在 航空航天、衛(wèi)星通信以及民用通信等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，因此占據(jù)了不小的市場(chǎng)份額。根據(jù) GII 預(yù)測(cè)，2021 年 HTCC 和 LTCC 陶瓷基板全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 29 億美元，未來幾年 將以 4%的復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。