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【會議報告】半導(dǎo)體封裝用陶瓷材料研究進展


來源:中國粉體網(wǎng)   空青

[導(dǎo)讀]  在多種半導(dǎo)體封裝材料中,陶瓷封裝材料因其耐高溫、良好的化學穩(wěn)定性和電絕緣性而備受青睞。

中國粉體網(wǎng)訊  半導(dǎo)體封裝材料是一種覆蓋和保護半導(dǎo)體芯片的材料,它在維護器件完整性、提供電氣連接以及在極端工作條件下保護芯片免受環(huán)境影響方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在半導(dǎo)體封裝材料方面,主要材料為封裝基板,占比為33%。


當前,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體器件沿著大功率化、高頻化、集成化的方向迅猛發(fā)展,器件在工作中產(chǎn)生的熱量是引起半導(dǎo)體器件失效的關(guān)鍵因素。因此,封裝基板的主要性能圍繞可靠性和散熱性,就需要考慮熱力學性能,要有高熱導(dǎo)率和適當?shù)臒崤蛎浵禂?shù)。在多種半導(dǎo)體封裝材料中,陶瓷封裝材料因其耐高溫、良好的化學穩(wěn)定性和電絕緣性而備受青睞。


陶瓷是硬脆性材料,陶瓷封裝屬于氣密性封裝,是高可靠度需求的主要封裝技術(shù),目前已經(jīng)投入生產(chǎn)應(yīng)用的陶瓷基片主要包括氧化鈹(BeO)、氧化鋁(Al2O3氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si3N4等等。



Al2O3是目前制作和加工技術(shù)最成熟的陶瓷基片材料,雖然其應(yīng)用最成熟,但是因其熱導(dǎo)率較低結(jié)和熱膨脹系數(shù)較高兩個特點,決定了Al2O3基板并不適合半導(dǎo)體器件大功率的發(fā)展趨勢;AlN具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性能和與半導(dǎo)體材料相匹配的線膨脹系數(shù),但其力學性能差且成本較高;Si3N4被認為是綜合性能最好的陶瓷基板材料,雖熱導(dǎo)率不如氮化鋁,但其抗彎強度、斷裂韌性都可達到氮化鋁的2倍以上。同時,氮化硅陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)與第三代半導(dǎo)體碳化硅相近,使得其成為碳化硅導(dǎo)熱基板材料的首選。


綜合來看,AlN陶瓷基板與Si3N4陶瓷基板最具發(fā)展前景。


中國粉體網(wǎng)將于2024年4月25日江蘇蘇州舉辦“第三屆半導(dǎo)體行業(yè)用陶瓷材料技術(shù)研討會暨第三代半導(dǎo)體SiC晶體生長技術(shù)交流會”,屆時,湖南大學肖漢寧教授帶來題為《半導(dǎo)體封裝用陶瓷材料研究進展》的報告。歡迎報名參會~



來源:

師阿維等:高熱導(dǎo)率材料的發(fā)展和應(yīng)用

千際投行:2023年半導(dǎo)體材料行業(yè)研究報告

中國粉體網(wǎng)


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青)

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作者:空青

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