-
项目背景
- 多个国家部门重视IGBT产业的发展，我国IGBT产业快速发展，但仍受控于人。
- 高功率IGBT发热量高，基板材料由氧化铝向氮化硅发展。
- 市场现状：中国IGBT市场规模为187.31亿，自给率不超过30%，预计2023-2030年复合年增长率（CAGR）15%；全球DBC和AMB陶瓷基板市场规模2023年约10.12亿美元，预计2030年达到33.06亿美元，2024-2030年CAGR为17.4%。
- 关键痛点：气孔率高、结合力差，关键材料“卡脖子”，无法多层板填孔，生产流程能耗高、效率低。
-
SBC工艺研究
- SBC板性能分析：
- 电镀Cu层：膜层致密，晶粒尺寸可控制在20～100nm，致密度高；表面光滑、平整、致密度高；界面平整、清洁，结合紧密；截面晶粒排列紧密，无杂质，致密度和纯度远高于电镀溅射金属层。
- 相对竞品，金属层覆铜后，表面晶粒度、粗糙度、致密度不发生明显变化。
- 涂层与基体结合紧密，完全无气孔存在。
- 界面结合紧密，镀层结合强度高，机械性能测试后的Al2O3基板基板破坏，铜片均被打断已达测试极限。
- 极端温度热冲击：-100 °C ~ -196 °C高低温循环无鼓包、开裂、破损。
- 公司产品优势：
- 适用于氧化铝、氮化铝、氮化硅多种陶瓷等，结合强度高，可靠性强。
- 金属层与陶瓷层之间零气孔（<0.01%），载流能力强。
- 金属层厚度可1μm-1mm内任意定制，不会对后续刻蚀工艺带来变化。
- 可分步进行1-8种多层不同金属沉积，利于多种功能层一次沉积。
- 加工温度<700°C，金属层致密、平滑、晶粒度小，电导率高。
- 全真空、自动连续生产，环保，低能耗，单线产能>300万片/年。
-
市场竞争力分析
- DPC、DBC、AMB对比：
- 适用基板：DPC适用于AlN、Si3N4，DBC适用于Al2O3，AMB适用于Al2O3、AlN、Si3N4。
- Cu层厚度：DPC无限制，DBC100-600μm，AMB一般<100μm。
- 孔隙率：DPC~0.01%，AMB1%-3%，DBC3%-5%，巨浪3%-8%。
- 结合强度：DPC>30N/mm（Al2O3：>30N/mm，AlN：>30N/mm，Si3N4：~15N/mm），AMB>30N/mm（Al2O3：>30N/mm，AlN：>30/mm，Si3N4：8-10N/mm），DBC10-20N/mm（Al2O3：10-20N/mm，AlN：8-15N/mm，Si3N4：8-10N/mm）。
- 生产过程：DPC无污染，但工艺温度高，高端设备依赖进口；AMB无污染，但工艺温度高，材料依赖进口；DBC水电镀存在污染。
-
产业化进程
- 2025年，落户河南省郑州市，引入郑州市高新投和北京大学郑州新材料高等研究院战略投资，完成技术优化，推动产业升级，打通上下游供应链，形成稳定生产和供应。
- 大功率IGBT基板SBC：基板材质可选AlN、Si3N4、Al2O3，无氧铜层厚度可0.1-1.0mm，可根据客户需求选择。
-
北大材料定位
- 北大材料科学与工程学院（深圳）薄膜技术与装备组（深圳后浪实验室）吴忠振，2024.05.17。
- 北大材料定位产业化为目标、交叉学科融合的协同应用创新平台。
- 研究方向：离子沉积，多场耦合等离子体放电仿真与模拟研究，高离化、快速沉积真空薄膜制备技术与装备研究，金属有机载气的制备与应用，基于离子束的微结构直写与打印技术研究。
