常用鋁碳化硅的性能如何?應(yīng)用在哪？
IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與其設(shè)計(jì)、測(cè)試、流片、封裝等 各環(huán)節(jié)密切相聯(lián)，**終在市場(chǎng)應(yīng)用中體現(xiàn)價(jià)值認(rèn)同，良性循環(huán)形成量產(chǎn)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。封裝技術(shù)至關(guān)重要，尤其是***產(chǎn)品大多采用金屬封裝、陶瓷封裝結(jié)構(gòu)，確保器件、模塊、組件、系統(tǒng)的整體可靠性。金屬封裝氣密性高，散熱性好，形狀可多樣化，有圓形、菱形、扁平形、淺腔與深腔形等，其材料難以滿足當(dāng)今航空航天、艦船、雷達(dá)、電子戰(zhàn)、精確打擊、天基和海基系統(tǒng)對(duì)大功率、微波器件封裝的需求。按目前VLSI電路功耗的同一方法計(jì)算，未來的SoC芯片將達(dá)到太陽表面溫度，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和封裝方法已不能滿足功率SoC系統(tǒng)的需求。AlSiC恰好首先在這一領(lǐng)域發(fā)揮作用，現(xiàn)以***為主，進(jìn)而推向其他市場(chǎng)。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)床-主軸、導(dǎo)軌。
目前，鋁碳化硅制備工藝中，在制備55vol%~ 75vol% SiC高含量的封裝用AlSiC產(chǎn)品時(shí)多采用熔滲法，其實(shí)質(zhì)是粉末冶金法的延伸。它通過先制備一定密度、強(qiáng)度的多孔碳化硅基體預(yù)制件，再滲以熔點(diǎn)比其低的金屬填充預(yù)制件，其理論基礎(chǔ)是在金屬液潤(rùn)濕多孔基體時(shí)，在毛細(xì)管力作用下，金屬液會(huì)沿顆粒間隙流動(dòng)填充多孔預(yù)制作孔隙，脫模無需機(jī)械加工，在其表面上覆蓋有一層0.13mm-0.25mm厚的完美鋁層，按用途電鍍上Ni、Au、Cd、Ag等，供封裝使用。陜西多功能鋁碳化硅設(shè)備高體分鋁碳化硅真空壓力浸滲工藝流程包括：陶瓷多孔預(yù)制件制備、真空壓力浸滲、成型件繼續(xù)加工。
鋁碳化硅可以應(yīng)用于軌道交通轉(zhuǎn)向架-框架。目前，常用金屬封裝材料與CaAs芯片的微波器件封裝需求存在性能上的差距，使得研發(fā)一種新型輕質(zhì)金屬封裝材料,滿足航空航天用器件封裝成為急需，引發(fā)相關(guān)部門調(diào)試重視。經(jīng)過近些年來研究所和企業(yè)的深入研究，AlSiC取得了較大的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，相繼推動(dòng)高體分碳化硅與鋁合金的復(fù)合材料SiC/Al實(shí)用化進(jìn)程。將SiC與Al合金按一定比例和工藝結(jié)合成AlSiC后，可克服目前金屬封裝材料的不足，獲得高K值、低 CTE、高比強(qiáng)度、低密度、導(dǎo)電性好的封裝材料。
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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座來自中國(guó)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(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，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。
