大廠為什么都看好AMB陶瓷基板的未來？

轉(zhuǎn)自：陶瓷基板智造

AMB（Active Metal Brazing，活性金屬釬焊）：AMB是在DBC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，在 800℃左右的高溫下，含有活性元素 Ti、Zr 的 AgCu 焊料在陶瓷和金屬的界面潤濕并反應(yīng)，從而實現(xiàn)陶瓷與金屬異質(zhì)鍵合。

與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，AMB陶瓷基板是靠陶瓷與活性金屬焊膏在高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)結(jié)合，因此其結(jié)合強(qiáng)度更高，可靠性更好，極適用于連接器或?qū)﹄娏鞒休d大、散熱要求高的場景。尤其是新能源汽車、軌道交通、風(fēng)力發(fā)電、光伏、5G通信等對性能要求苛刻的電力電子及大功率電子模塊對AMB陶瓷覆銅板需求巨大。目前，該類產(chǎn)品正成為市場主流產(chǎn)品之一。

1、工藝增速亮眼

目前，電子封裝技術(shù)正向小型化、高密度、多功率和高可靠性的方向發(fā)展，陶瓷基板憑借其優(yōu)異的熱性能、微波性能、力學(xué)性能以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在高頻開關(guān)電源、半導(dǎo)體、IGBT、LD、LED、CPV、VCSEL 封裝中的應(yīng)用起到重要作用，包含高端陶瓷基板的電子元器件模組被廣泛應(yīng)用于移動通信、計算機(jī)、 家用電器及汽車電子等終端領(lǐng)域。

近年來，隨著大功率半導(dǎo)體元器件LED、IGBT等的迅速發(fā)展，陶瓷基板需求隨之增加。根據(jù)日商環(huán)球訊息有限公司（GII）《陶瓷基板：全球市場的展望（2021年～2028年）》報告，2021年全球陶瓷基板的市場規(guī)模為70.2億美元，預(yù)計2028年達(dá)到120.3億美元，期間年均復(fù)合增長率為8.0%。

各類陶瓷基板產(chǎn)品全球市場規(guī)模

2、全球供給競爭激烈，國產(chǎn)替代有望提速

全球陶瓷基板市場競爭激烈，我國正成為世界電子元件的生產(chǎn)大國和出口大國。隨著國際電子信息產(chǎn)品制造業(yè)加速向中國轉(zhuǎn)移，下游企業(yè)出于相關(guān)采購和運(yùn)輸成本的考慮，勢必會加大本地化采購比例。 

隨著近年來大功率半導(dǎo)體元器件LED、IGBT等的迅速發(fā)展和使用，高端陶瓷線路板發(fā)展前景 廣闊。由于其具備特殊技術(shù)要求，加上設(shè)備投資大、制造工藝復(fù)雜，目前全球核心制造技術(shù)主要掌控于羅杰斯、韓國 KCC、申和、博世等少數(shù)幾家知名企業(yè)手里。

國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)尚無法實現(xiàn)高端陶瓷基板的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但面對當(dāng)前人工智能、IGBT功率器件、汽車領(lǐng)域、聚光光伏（CPV）、通信、航天航空及其他領(lǐng)域市場迫切增長的需求，無論是國家政府還是國產(chǎn)企業(yè)，均希望能實現(xiàn)重大技術(shù)突破，改變陶瓷基板長期依賴進(jìn)口的局面。

3、引領(lǐng)大功率IGBT及第三代半導(dǎo)體模塊封裝新趨勢

AMB工藝生產(chǎn)的陶瓷襯板主要運(yùn)用在功率半導(dǎo)體模塊上作為硅基、碳化基功率芯片的基底，目前國內(nèi)的IGBT模塊大部分還是采用DBC工藝。但隨著工作電壓、性能要求的不斷提升，AMB工藝技術(shù)的陶瓷襯板能更好地解決上述痛點(diǎn)。

AMB 技術(shù)實現(xiàn)了氮化鋁和氮化硅陶瓷與銅片的覆接，相比DBC襯板有更優(yōu)的熱導(dǎo)率、銅層結(jié)合力、可靠性等，可大幅提高陶瓷襯板可靠性， 更適合大功率大電流的應(yīng)用場景，逐步成為中高端 IGBT 模塊散熱電路板的主要應(yīng)用類型，在汽 車、航天、軌道交通、工業(yè)電網(wǎng)領(lǐng)域等廣泛應(yīng)用。 

此外，由于AMB氮化硅基板有較高熱導(dǎo)率（>90W/mK），可將非常厚的銅金屬（厚度可達(dá) 0.8mm） 焊接到相對薄的氮化硅陶瓷上，載流能力較高。且氮化硅陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)與第三代半導(dǎo)體襯底SiC晶體接近，使其能夠與 SiC 晶體材料匹配更穩(wěn)定，因此成為 SiC 半導(dǎo)體導(dǎo)熱基板材料首選，特別在800V 以上高端新能源汽車中應(yīng)用中不可或缺。

4、為SiC帶來新機(jī)遇

IGBT被廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制、新能源汽車、光伏風(fēng)電、變頻白電、智能電網(wǎng)以及軌道交通等領(lǐng)域。據(jù)東吳證券預(yù)測，隨著下游領(lǐng)域的快速發(fā)展，2025 年中國 IGBT 市場空間將達(dá)到601億元， CAGR高達(dá)30%。其中，增速最快的細(xì)分市場是新能源汽車 IGBT，預(yù)計 2025 年我國新能源汽車的IGBT需求將達(dá)到387億元，CAGR 高達(dá) 69%。 

同時，碳化硅 800V 高壓平臺為碳化硅帶來全新發(fā)展機(jī)遇。目前純電動乘用車的用戶痛點(diǎn)為充電速度較慢，進(jìn)一步提高電壓可以提高純電動乘用車補(bǔ)能速度。當(dāng)前，眾多主機(jī)廠正加速布局800V高壓平臺，預(yù)計 2023-2024 年將迎來 800V 高壓平臺的快速發(fā)展期。整車上到高壓平臺后最重要的部件升級為電驅(qū)，而在功率模塊中使用碳化硅器件是電驅(qū)升級的核心。因此，受新能源汽車應(yīng)用 需求的帶動，碳化硅器件市場將高速增長。

據(jù) Yole 預(yù)測，全球碳化硅器件市場將從 2021 年 10 億 美元的規(guī)模增長至 2027 年的 60 億美元以上，復(fù)合增速將高達(dá) 34%；其中汽車碳化硅器件的市場 將從 2021 年的 6.85 億美元增長至 2027 年的約 50 億美元，復(fù)合增速高達(dá) 40%。

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