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。
陶瓷基板的现状：材料多样化、结构集成化
近年来，电动汽车、电力机车以及半导体照明、航空航天、卫星通信等进入高速发展阶段，电子器件向大功率化、高频化、集成化方向发展，其元器件在工作过程中产生大量热量，这些热量如不能及时散去将影响芯片的工作效率，甚至造成半导体器件损坏而失效——对于电子器件而言，通常温度每升高10℃，器件有效寿命就降低30%~50%。
因此，为保证电子器件工作过程的稳定性，对电路板的散热能力提出了更高的要求。传统的普通基板和金属基板不能满足当下工作环境下的应用。陶瓷基板具有绝缘性能好、强度高、热膨胀系数小、优异的化学稳定性和导热性能脱颖而出，是符合当下高功率器件设备所需的性能要求。
目前，陶瓷基板的主要材料包括氧化铍（BeO）、氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）和氮化硅（Si3N4）等。
BeO陶瓷具有较高的热导率，但是其毒性和高生产成本限制了它的生产和应用。Al2O3陶瓷基板因其价格低廉、耐热冲击性好已被广泛应用，但因其热导率相对较低和热膨胀率不匹配的问题，已无法完全满足功率器件向大功率、小型化方向发展的趋势。AlN和Si3N4陶瓷基板在膨胀系数及热导率方面的优势被认为是未来的发展方向。
发展至今，陶瓷基板的结构与制作工艺也多有发展。目前，陶瓷基板按工艺可分为平面陶瓷基板和三维陶瓷基板两大类。主要的平面陶瓷基板工艺可分为薄膜陶瓷基板(TFC)、厚膜印刷陶瓷基板(TPC)、直接键合铜陶瓷基板(DBC)、活性金属焊接陶瓷基板(AMB)、直接电镀铜陶瓷基板(DPC)。目前常见的三维陶瓷基板分为高温共烧陶瓷基板（HTCC）和低温共烧陶瓷基板（LTCC）。
HTCC（High Temperature Co-fired Ceramic，高温共烧陶瓷）：属于较早发展的技术，是采用陶瓷与高熔点的W、Mo等金属图案进行共烧获得的多层陶瓷基板。但由于烧结温度较高使其电极材料的选择受限，且制作成本相对昂，促使了LTCC的发展。
LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷）：LTCC技术共烧温度降至约850℃，通过将多个印有金属图案的陶瓷膜片堆叠共烧，实现电路在三维空间布线。
DPC（Direct Plating Copper，直接镀铜）：是在陶瓷薄膜工艺加工基础上发展起来的陶瓷电路加工工艺。以陶瓷作为线路的基板，采用溅镀工艺于基板表面复合金属层，并以电镀和光刻工艺形成电路。
全球来看，DPC陶瓷基板厂商主要分布在中国台湾和大陆地区。大概在2015年之后，中国大陆也有一些企业加入到了这个行业。
DBC（Direct Bonded Copper，直接覆铜）：通过热熔式粘合法，在高温下将铜箔直接烧结到Al2O3和AlN陶瓷表面而制成复合基板。
目前全球DBC陶瓷基板，主要由德国、韩国和中国企业主导，核心厂商有德国的Rogers和贺利氏，韩国的KCC，中国的江苏富乐华半导体、合肥圣达、BYD和南京中江等。预计未来几年，中国企业将占有更大的市场份额。
AMB（Active Metal Brazing，活性金属钎焊）：AMB是在DBC技术的基础上发展而来的，在 800℃左右的高温下，含有活性元素 Ti、Zr 的 AgCu 焊料在陶瓷和金属的界面润湿并反应，从而实现陶瓷与金属异质键合。
AMB陶瓷基板，目前主要也是由德国罗杰斯、日本电化Denka、中国江苏富乐华半导体科技股份（日本Ferrotec控股）等着三家企业占有较高份额。其他厂商总体起步较晚，规模也较小，如国外企业主要有贺利氏电子、京瓷、东芝材料、同和、韩国KCC、韩国阿莫泰克AMOTECH，国内厂商有比亚迪、博敏电子（芯舟）、浙江德汇电子、合肥圣达、北京漠石科技、南通威斯派尔半导体技术有限公司和无锡天杨电子有限公司等。未来几年，预计氮化硅陶瓷基板（AMB-SiN）将快速增长。
全球陶瓷基板市场火爆，市场规模稳步增长
2022年全球陶瓷基板市场规模达到了11.3亿美元，预计2029年将达到41.5亿美元，年复合增长率（CAGR）为18.23%。
其中，2022年全球AMB陶瓷基板市场销售额达到了4.33亿美元，预计2029年将达到28.72亿美元，年复合增长率（CAGR）为26.0%（2023-2029）。
2022年全球DBC陶瓷基板市场销售额达到了4.4亿美元，预计2029年将达到8.24亿美元，年复合增长率（CAGR）为7.75%（2023-2029）。
2022年全球DPC陶瓷基板市场销售额达到了2.40亿美元，预计2029年将达到3.27亿美元，年复合增长率（CAGR）为4.43%（2023-2029）。
2022年全球DBA陶瓷基板市场销售额达到了0.16亿美元，预计2029年将达到1.27亿美元，年复合增长率（CAGR）为32.47%（2023-2029）。
国产替代需求愈发强烈
中国市场在过去几年变化较快，2022年中国陶瓷基板产量约占全球的35.9%，预计2029年占比将达到54.9%。欧洲是第二大市场地区，2022年份额为33%，预计2029年为21.99%。日本、东南亚、韩国和中国台湾也是重要的生产地区，其中日本是全球最大的AMB陶瓷基板生产地区，2022年份额为36%，东南亚（日本NGK DBC和AMB产地在马来西亚，韩国KCC在越南建厂生产DBC）也是重要的DBC和AMB生产地区。
从全球生产厂家来看，陶瓷基板第一梯队厂商（按收入计）主要是罗杰斯、富乐华、电化Denka和同欣電子等。其中AMB陶瓷基板核心厂商主要是罗杰斯、富乐华、电化Denka、贺利氏和比亚迪等，DBC方面核心厂商主要是罗杰斯、富乐华、NGK Electronics Devices、合肥圣达和比亚迪等，DPC核心厂商主要是同欣電子，DBA方面主要是三菱综合材料、同和、电化Denka等，未来几年预计富乐华和福建华清电子材料科技有限公司在DBA领域占据重要地位。
目前我国已基本实现对氧化铝粉体的进口替代。而氮化铝粉体方面，尤其是氮化铝粉体，我国尚依赖从日本进口，日本占据中国市场超60%市场份额。进口粉体产品稳定性、精细化程度较好，但价格约为国产普通氮化铝粉体价格的3倍左右，且存在原材料断供的风险。氮化硅粉体方面，我国仅有少数粉体厂商具备量产出货能力，部分陶瓷基板企业虽具备生产能力，但多为自用，不对外出售。
因上游关键陶瓷粉体制备技术均由日本企业掌握，且粉体对基板的性能起到决定性作用，所以外企在陶瓷基板的生产上具备天然优势。陶瓷基板市场也在相当长的时间内被日本京瓷、日本丸和所垄断。在国内终端需求猛增的背景下，进口陶瓷基板在产品交期、价格方面逐渐无法满足终端企业要求，下游厂商对国产陶瓷基板产业链的国产化替代需求愈发强烈。
声 明：文章内容来源于陶瓷基板智造。仅作分享，不代表本号立场，如有侵权，请联系小编删除，谢谢！
关注官微
加入群聊
