半导体与新能源市场激发 AlN 需求增长

　　氮化铝陶瓷因其多方面优异的性能，目前已经在多个民用和军用领域得到了广 泛的应用。5G 时代、新能源汽车时代以及人工智能时代的来临，使氮化铝陶瓷需求 更多。

　　AlN应用广泛，因出色的热导性成为新一代散热基板和电子器件封装的理想材料。AlN 还可用于热交换器、坩埚、保护管、浇注模具、压电陶瓷及薄膜、导热填料等。

　　1. 散热基板及电子器件封装

　　散热基板及电子器件封装是 AlN 陶瓷的主要应用。氮化铝陶瓷具有优异的导热性 能，热胀系数接近硅，机械强度高，化学稳定性好而且环保无毒，被认为是新一代散 热基板和电子器件封装的理想材料，非常适合于混合功率开关的封装以及微波真空管封装壳体材料，同时也是大规模集成电路基片的理想材料。

　　2. 结构陶瓷

　　晶圆加工用静电吸盘就是常见的结构陶瓷应用。氮化铝结构陶瓷的机械性能好， 硬度高，韧性好于 Al2O3 陶瓷，并且耐高温耐腐蚀。利用 AIN 陶瓷耐热耐侵蚀性，可 用于制作坩埚、Al 蒸发皿、半导体静电卡盘等高温耐蚀部件。

　　3. 功能材料

　　氮化铝可用于制造能够在高温或者存在一定辐射的场景下使用的高频大功率器件， 如高功率电子器件、高密度固态存储器等。作为第三代半导体材料之一的氮化铝，具 有宽带隙、高热导率、高电阻率、良好的紫外透过率、高击穿场强等优良性能。 AlN 的禁带宽度为 6.2 eV，极化作用较强，在机械、微电子、光学以及声表面波 器件(SAW)制造、高频宽带通信等领域都有应用，如氮化铝压电陶瓷及薄膜等。另外， 高纯度的 AlN 陶瓷是透明的，具有优良的光学性能，再结合其电学性能，可制作红外导流罩、传感器等功能器件。

4.惰性耐热材料

　　AlN 作为耐热材料可用其作坩埚、保护管、浇注模具等。氮化铝可在2000℃非氧化气氛下，仍具有稳定的性能，是一种优良的高温耐火材料，抗熔融金属侵蚀的能力 强。

　　5. 热交换器件

　　氮化铝陶瓷热导率高、热膨胀系数低，导热效率和抗热冲击性能优良，可用作理 想的耐热冲和热交换材料，例如氮化铝陶瓷可以作为船用燃气轮机的热交换器材料和 内燃机的耐热部件。由于氮化铝材料的优良导热性能，有效提高了热交换器的传热能力。

　　6. 填充材料

　　氮化铝具有优良的电绝缘性，高导热，介电性能良好，与高分子材料相容性好， 是电子产品高分子材料的优秀添加剂，可用于TIM 填料、FCCL 导热介电层填料，广 泛应用于电子器件的热传递介质，进而提高工作效率，如CPU 与散热器填隙、大功率三极管和可控硅元件与基材接触的细缝处的热传递介质。

　　全球陶瓷基板市场火爆，市场规模稳步增长。AlN 陶瓷材料可用作覆铜基板材 料、电子封装材料、超高温器件封装材料、高功率器件平台材料、高频器件材料、传 感器薄膜材料、光学电子器件材料、涂层及功能增强材料等。根据 Maxmize Market Research 报告显示，2021 年全球陶瓷基板市场规模达到 65.9 亿美元，预计 2029 年 全球规模将达到 109.6 亿美元，年均增长率约为 6.57%。根据陶瓷基板的不同工艺， 可将陶瓷基板市场分为平面陶瓷基板和多层陶瓷基板市场，并进一步细分。 DPC陶瓷基板市场广阔。DPC陶瓷基板凭借其电路精度高且制备温度低的特点， 被广泛用于高精度、小体积封装产品中，在高功率发光二极管中被广泛使用。根据 GII 研究数据显示，2020 年 DPC陶瓷基板全球市场规模达到 12 亿美元，预计 2026 年 达到 17 亿美元，CAGR 为 5.2%。目前主要生产厂家有日本丸和、同欣电子、九豪精密、展至电子 等。

功率模块带动 DBC、AMB 陶瓷基板市场扩大。DBC陶瓷基板具有高强度、导热性 能强以及结合稳定的优质性能，而 AMB 陶瓷基板是在 DBC的基础上发展而来的，结合 强度相对更高。近年来随着新能源汽车、光伏储能行业的快速发展，IGBT 功率模块 的需求快速增长，对于 DBC、AMB 陶瓷基板的需求也不断增加。根据半邦导体网， 2020 年 DBC 陶瓷基板市场规模为 2.89 亿美元，预计 2027 年可达到 4.03 亿美元， CAGR 为 8.6%。而根据 GII 预测，2020 年 AMB 陶瓷基板市场规模为 0.65 亿美元，预 计 2027 年可达到 3.06 亿美元，CAGR 分别为 22.7%。射频组件封装促进多层陶瓷基板先进封装需求增长。多层陶瓷基板主要包括高 温共烧陶瓷基板（HTCC）以及低温共烧陶瓷基板（LTCC）。HTCC 和 LTCC 技术具有良 好的微波、导热、密封以及机械等性能，被广泛使用在射频电子元器件的封装中，在 航空航天、卫星通信以及民用通信等领域应用广泛，因此占据了不小的市场份额。根据 GII 预测，2021 年 HTCC 和 LTCC 陶瓷基板全球市场规模达到 29 亿美元，未来几年 将以 4%的复合增长率持续稳定增长。