中國粉體網(wǎng)訊
2025年7月29日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025高性能陶瓷基板關鍵材料技術大會”在江蘇無錫成功舉辦！大會期間，中國粉體網(wǎng)邀請到多位業(yè)內專家學者做客“對話”欄目，就高性能陶瓷基板關鍵材料的研究進展及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進行了訪談交流。本期，我們邀請到的是上海大學施鷹研究員。
中國粉體網(wǎng)：施老師，目前金屬/陶瓷復合基板在制備過程中存在哪些難點？
施老師：目前隨著功率電子器件在諸多應用場合的逐步推廣，對于金屬/陶瓷復合基板的制備工藝提出了越來越嚴格的要求，從目前的情況來看，國內產(chǎn)業(yè)大多采用AMB釬焊技術和DBC直接鍵合技術，對于國外技術的依賴較高，存在著核心制備技術比較缺乏，產(chǎn)品的一致性和可靠性有待進一步提高，工藝的便捷性和綠色環(huán)保指標有待完善，產(chǎn)品技術標準待進一步完善等方面的不足。
中國粉體網(wǎng)：施老師，與傳統(tǒng)活性釬焊（AMB）、直接鍍銅（DPC）等技術相比，絲網(wǎng)印刷厚膜金屬化在氮化物陶瓷基板上應用的核心優(yōu)勢是什么？
施老師：絲網(wǎng)印刷厚膜金屬化在氮化物陶瓷基板上應用的核心優(yōu)勢在于工藝的可實現(xiàn)性和可控制性好，容易制備出不同的圖形，制備工藝的條件比較友好，易于實現(xiàn)。但是對于工程化制備技術和產(chǎn)業(yè)化前景尚需通過概念驗證和放大完成進一步驗證。
中國粉體網(wǎng)：施老師，當前Cu/AlN和Cu/Si3N4陶瓷基板的主流應用場景是什么？
施老師：Cu/AlN和Cu/Si3N4陶瓷基板憑借這其出色的高導熱性能、優(yōu)異的機械強度以及與銅層匹配良好的熱膨脹系數(shù)（CTE），在高溫、高功率及高可靠性要求的電子各類器件中具有重要應用，這對于產(chǎn)業(yè)迭代升級和實現(xiàn)雙碳目標具有十分重要意義，已被列入工信部重點新材料首批次應用示范指導目錄（2024 年版）。具體到Cu/AlN復合基板，其應用場景有高功率LED（如汽車頭燈、UV-LED）、工業(yè)變頻器與風電、光伏逆變器、航空航天與國防領域的雷達系統(tǒng)和微波器件等高頻高功率設備、電動汽車/混合動力汽車（EV/HEV）用SiC/GaN功率模塊的散熱基板。而對于Cu/Si3N4陶瓷基板而言，其主要性能優(yōu)勢在于其優(yōu)異的力學性能和工作穩(wěn)定性，主要應用于汽車發(fā)動機控制單元（ECU）和傳感器基板，電力電子封裝的高壓直流輸電（HVDC）模塊，高頻通信器件5G基站射頻功率放大器（PA），適合極端溫度循環(huán)場景下的應用（如-50°C至200°C反復切換）。
中國粉體網(wǎng)：施老師，您認為當前絲網(wǎng)印刷厚膜金屬化技術在大規(guī)模生產(chǎn)Cu/氮化物陶瓷基板時，面臨的最大產(chǎn)業(yè)化障礙是什么？
施老師：目前在絲網(wǎng)印刷厚膜金屬化技術應用于大規(guī)模生產(chǎn)Cu/氮化物陶瓷基板方面尚未見起步，未來是否在納米Cu與陶瓷基板互連方面得到應用尚有待于進一步觀察。建議強化自主高性能綠色玻璃體系和納米金屬漿料研發(fā)，開發(fā)配套的低溫燒結工藝和結合方法。深入研究擴散行為和界面結合狀態(tài)，加強模擬仿真和服役可靠性研究�；诋a(chǎn)業(yè)應用需求，對標國外進口材料，開發(fā)相應的封裝材料，在國內先進封裝平臺上進行多輪迭代使用，實現(xiàn)進口材料自主國產(chǎn)化。形成良好的材料—封裝—應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。
中國粉體網(wǎng)：施老師，您在金屬復合氮化物陶瓷基板方面取得了那些成果？
施老師：我們主要圍繞著無鉛玻璃輔助金屬陶瓷基板的結合技術方面做了一些探索，重點在低熔點的綠色玻璃焊料組分設計及其與陶瓷基板的潤濕性、金屬漿料的配置和與陶瓷基板的復合技術，金屬與陶瓷基板界面結合特性和顯微結構開展了一些工作，非常希望有機會和有關產(chǎn)業(yè)界同仁共同推進有關工作。
中國粉體網(wǎng)：好的，感謝施老師接受我們的采訪。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林）
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