中国粉体网讯  随着以SiC为衬底的第3代半导体芯片在新能源汽车、5G、新能源领域的快速推广，氮化硅（Si₃N₄）陶瓷基板需求也迎来了快速发展阶段。

氮化硅陶瓷基板材料

氧化铍（BeO）、氧化铝（Al₂O₃）、氮化铝（AlN）和氮化硅（Si₃N₄）4种材料是已经投入生产应用的主要陶瓷基板材料。

Si₃N₄陶瓷是综合性能最好的陶瓷基板材料，热导率可达90～120W/(m·k)，热膨胀系数为3.2×10^-6/℃，并具有优异的机械强度、良好的化学稳定性和抗热冲击性。尽管Si₃N₄陶瓷基板具有略低于AlN的导热性，但其抗弯强度、断裂韧性都可达到AlN的２倍以上，同时，Si₃N₄陶瓷基板的热膨胀系数与第3代半导体衬底SiC晶体接近，使其能够与SiC晶体材料匹配性更稳定。

3种陶瓷基板材料性能对比

氮化硅是国内外公认兼具高导热、高可靠性等综合性能的陶瓷基板材料，这使Si₃N₄陶瓷基板成为半导体功率器件高导热基板材料的首选。

高导热氮化硅陶瓷基板 图源：中新高材

氮化硅陶瓷基板市场及发展

氮化硅陶瓷基板作为高性能电子封装材料，2025年全球市场规模预计突破50亿美元，中国成为最大生产和消费国。全球产业链呈现日欧美主导高端技术、中国加速国产替代的竞争格局，2025年中国本土企业产能占比预计达35%，较2022年提升12个百分点。

制备工艺的创新是行业核心驱动力。流延成型与气压烧结技术的结合使中国企业在生产成本上具备竞争力，单片基板价格从2022年的120美元降至2025年的75美元。激光切割技术的普及将良品率提升至92%，接近国际头部企业水平。射频领域对超薄基板（厚度＜0.15mm）的需求推动化学机械抛光（CMP）工艺的升级，日本企业仍保持该领域80%的市场份额。

政策支持力度持续加大。中国“十四五”新材料规划将氮化硅陶瓷列为关键战略材料，多个地方政府提供15%-20%的研发补贴。2024年新发布的《电子封装材料行业标准》首次明确氮化硅基板的热循环测试标准，加速低端产能出清。欧洲和美国则通过碳足迹认证限制高能耗生产工艺，倒逼企业升级减排技术。

下游应用场景呈现分化趋势。新能源汽车电机控制器占据全球需求总量的42%，光伏逆变器占比28%。中国在风电领域的新技术路线——直接液冷模块采用氮化硅基板替代铜基板，2025年试点项目已覆盖3个海上风场。消费电子领域受限于成本，渗透率不足5%，但AR/VR设备对微型化基板的需求可能成为新增长点。

中材高新材料股份有限公司（简称"“中材高新”）的中材高新氮化物陶瓷有限公司（简称“中材高新氮化物公司”）在“十三五”国家重点研发计划支持下，系统研究并突破了高导热Si₃N₄基板制备的技术关键和工程化技术问题，通过Si₃N₄粉体改性处理、晶格氧含量及晶界相控制、微观组织定向排布等多种技术组合，以及突破了材料均化、成型、烧结、表面处理及覆铜除了等多个制备工艺技术，研制出及高导热、高可靠性于一体综合和性能优异的半导体绝缘基板材料，建立起年产10万片（114mm×114mm）中试生产线。

2025年5月28日，中国粉体网将在江苏·苏州举办“第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到中材高新材料股份有限公司首席专家张伟儒出席本次大会并作题为《高导热氮化硅基板产业化关键技术及进展》的报告。本报告将结合中材高新具体产品，对氮化硅基板的制备技术以及产业化进程进行详细介绍。

专家简介

张伟儒，现任中材高新材料股份有限公司总裁，山东工业陶瓷研究设计院有限公司董事长，同时兼任国家工业陶瓷工程技术中心主任，国家建材工业科教委委员、北京市氮化物陶瓷国际合作基地主任，建材行业高温陶瓷膜材料重点实验室学术委员会主任，山东省透波功能陶瓷材料重点实验室主任，建材行业高温陶瓷膜材料重点实验室学术委员会主任等。

张伟儒是我国高性能氮化硅陶瓷材料的学科带头人，主持和承担国家“863”计划、国家科技攻关和军品配套等课题23项，荣获国防科学技术进步奖二等奖1项、其他省部级奖项11项，授权发明专利32项，获得国家级新产品3项等，荣获中国建筑材料联合会评选的“建材行业2021年度十大科技突破领军人物”。

参考来源：

1.中国建材杂志、中材高新，中材高新氮化物公司

2.张伟儒. 第3代半导体碳化硅功率器件用高导热氮化硅陶瓷基板最新进展. 新材料产业

3.IIM信息：氮化硅陶瓷基板行业技术发展与市场前景分析报告（2025年）

（中国粉体网编辑整理/轻言）

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