陶瓷基板行业市场专项调查分析

       中金企信国际咨询：国统调查报告网（www.gtdcbgw.com  www.bjzjqx.com  www.chinabgw.net ）最新公布《2016-2021年中国陶瓷基板市场运行格局及投资策略研究预测报告》 提供项目各领域产品的行业研究报告、市场分析报告、行业报告、调查报告、项目可行性报告、专项调研等市场咨询服务。更多市场调查咨询请与中金企信国际咨询公司（国统调查报告网：www.gtdcbgw.com  www.bjzjqx.com  www.chinabgw.net）联系。

   
目前世界陶瓷基板产业已经处于成长阶段，开始了大规模产业化的生产，但对于高端陶瓷基板，在全球，也只有日本京瓷公司、尼克公司以及德国的赛郎泰克公司等少数几家企业掌握核心制造技术。作为世界上最大的陶瓷基板生产国，日本在前几年占据了全球50%左右的份额，而随着韩国、欧洲和中国陶瓷基板行业的崛起，日本的市场份额正出现下降趋势。
早在1976年Y.S.Sun等为了解决电力模块的大电流高散热问题，研究出Cu-Al2O3陶瓷直接键合技术(Direct Copper - Ceramic Bonding ) 也译为( Direct Bonding Copper)简称DCB或DBC。
80年代初，西德ABB-IXYS公司利用高温下铜材表面能形成Cu - CU2O共晶液相，而这种液相对陶瓷表面有较好的亲和性，研制出陶瓷覆铜板以来，陶瓷覆铜板以其优异的机械、热、电性能在电力电子行业获得广泛应用；特别是在电力半导体模块上（如(CTR\IGBT等模块）使模块体积与普通焊接式、压接式模块相比进一步减少，集成度、导热能力及稳定性大大提高，功能进一步增强。
由于陶瓷覆铜板不仅解决了大电流、高散热问题，而且同时具有高耐热可靠性；尺寸稳定性和与Si芯片相匹配性；高频电路设计适应性；绿色环保性等优异的性能和卓越的应用表现，各国大公司争相投入物力财力进行这方面的开发应用。近年来，国外这方面的报道更为活跃，大部分文献都以专利形式出现。
其中，国际中知名的高频陶瓷基覆铜板生产企业主要有美国Rogers股份有限公司、日本松下电工有限公司、德国赛琅泰克集团等。在国际专利网的查询中，主要的高频陶瓷基覆铜板专利有40多项，而我国的相关专利则只有7项左右。同时，我国的高频陶瓷基覆铜板生产还没有实现规模化，年产量只占世界范围的1%左右，行业亟待发展。
随着电子设备向小塑、轻量、高可掌、高速化方向发展．为适瘟SMT的需要，正为能制造小、薄、轻、高可靠的蔺瓷壳器件而进行村料，制造工艺和新技术、新产品的开发研究。
(一)材料
1．开发高导热、低cr、热睁胀系数接近Si的绝缘陶瓷材料。其中AIN 陶瓷具有良好的发展条件，SiC陶瓷还有待进一步改进其性能。
2．开发低温烧结陶瓷材料，这包括采用低阻导体材料和制造工艺，开发新的元器件和降低成本，扩大应用。低温饶结玻璃陶瓷的开发系列化和耍用化，今后需研制其他的低温烧结陶瓷材料．如压电陶瓷材料等。
3．改进和开发半导体陶瓷材料，如PTCR用的SrTiO。陶瓷材料等。
4 开发和利用陶瓷一聚合物复合材料。
目前用于水声换能器和作PTCR用的此类材料已取得到了较大进展 对于绝缘陶瓷、匪敏电阻器用的此类复合材料也正在研究中。
(二)电子陶瓷元器件
1．开发新的小型、片式元器件。自肌陶瓷电容器利用薄膜化技术和多层化技术制造多层内瓷电容器后．现正开发多层陶瓷基板和内藏电容器、电阻器和电感器的多层陶瓷基板(又称功能陶瓷基板)、多层压电驱动器、变压器、压敏电阻器、热敏电阻器等。
2．研制和开发多功能电子陶瓷器件，如PTC-NTC(V型PTC)热敏电阻器．具有电容器和电阻器功能的压敏电阻器等。
3．研制和开发陶瓷一聚合物复合材料的元器件，并扩大应用。
(三)新工艺和新技术的开发和应用
包括陶瓷薄膜技术、多层化技术和超般细粉料制备技术的进一步研究和应用，以及梯度材料制备技术和纳米级材料嗣备技术的开发。据认为．梯度材料翩备技术和纳米级材料制备技术一旦进入实用，对电子陶瓷器件质量的提高和新器件的开发将产生极大影响。梯度材料的制备技术，目前主要针对结构陶瓷(工程陶瓷)的制造进行研究。
陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。
用途
大功率电力半导体模块；半导体致冷器、电子加热器；功率控制电路，功率混合电路。
智能功率组件；高频开关电源，固态继电器。
汽车电子，航天航空及军用电子组件。
太阳能电池板组件；电讯专用交换机，接收系统；激光等工业电子。
特点
机械应力强，形状稳定；高强度、高导热率、高绝缘性；结合力强，防腐蚀。
极好的热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高。
与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构；无污染、无公害。
使用温度宽-55℃～850℃；热膨胀系数接近硅，简化功率模块的生产工艺。
优越性
陶瓷基板的热膨胀系数接近硅芯片，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本；
减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率；
在相同载流量下 0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；
优良的导热性，使芯片的封装非常紧凑，从而使功率密度大大提高，改善系统和装置的可靠性；
超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO，无环保毒性问题；
载流量大，100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽0.3mm厚铜体，温升仅5℃左右；
热阻低，10×10mm陶瓷基板的热阻0.63mm厚度陶瓷基片的热阻为0.31K/W ，0.38mm厚度陶瓷基片的热阻为0.19K/W，0.25mm厚度陶瓷基片的热阻为0.14K/W。
绝缘耐压高，保障人身安全和设备的防护能力。
可以实现新的封装和组装方法，使产品高度集成，体积缩小。
性能要求
（1）机械性质
有足够高的机械强度，除搭载元件外，也能作为支持构件使用；加工性好，尺寸精度高；容易实现多层化；
表面光滑，无翘曲、弯曲、微裂纹等。
（2）电学性质
绝缘电阻及绝缘破坏电压高；
介电常数低；
介电损耗小；
在温度高、湿度大的条件下性能稳定，确保 可靠性。
（3）热学性质
热导率高；
热膨胀系数与相关材料匹配（特别是与Si的热 膨胀系数要匹配）；
耐热性优良。
（4）其它性质
化学稳定性好；容易金属化，电路图形与其附着力强；
无吸湿性；耐油、耐化学药品；a射线放出量小；
所采用的物质五公害、无毒性；在使用温度范围 内晶体结构不变化；
原材料丰富；技术成熟；制造容易；价格低。
趋势
陶瓷基板产品问世，开启散热应用行业的发展，由于陶瓷基板散热特色，加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点，随着生产技术、设备的改良，产品价格加速合理化，进而扩大LED产业的应用领域，如家电产品的指示灯、汽车车灯、路灯及户外大型看板等。陶瓷基板的开发成功，更将成为室内照明和户外亮化产品提供服务，使LED产业未来的市场领域更宽广。