基板材料,是制造半导体元件及印制电路板的基础材料。基板材料的热导率从几W/mK到几千W/mK不等。热导率,也称导热系数,指单位时间内,单位水平截面积所传递的热量与温度梯度之比。热导率是评估基板材料热性能的重要参数,热导率数值越大,基板材料的导热效率越高。
随着科技不断进步、应用领域不断拓宽、下游产品功能集成度不断提高,半导体元件与印制电路板大功率要求不断提升,对基板材料的散热要求不断攀升,高导热率基板材料成为发展趋势。高导热率基板材料可以提高半导体元件与印制电路板的散热效率,满足其高频、低功耗需求,保证其连续工作时间内的性能稳定性,延长其使用寿命。
根据新思界产业研究中心发布的
《2023-2028年中国高导热率基板材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,现阶段,高导热率基板材料主要有陶瓷材料、金属氧化物、高分子聚合物、复合材料等几大类。陶瓷材料通常具有高导热性、高温稳定性、低热膨胀系数以及良好的机械强度、化学稳定性等优点,应用比例较高,代表性产品主要有碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等。其中,碳化硅陶瓷、氮化铝陶瓷导热性能更优。
高导热率基板材料可以广泛应用在电子、通讯、医疗、汽车交通、航空航天、军工国防等领域。从电子领域来看,2022年,我国消费电子市场规模达到1.86万亿元。现阶段消费电子更新迭代速度加快,功能集成度不断提高,但产品小型化趋势明显,半导体元件及印制电路板工作环境日益苛刻,高导热率基板材料市场空间正在快速增大。
从医疗领域来看,在新一代医疗设备制造中,高导热率基板材料不可或缺。以PET(正电子发射计算机断层扫描)为例,PET是一种医学影像设备,在肿瘤、冠心病、脑部疾病诊疗领域作用重要,其在工作时,需要高导热率基板材料来提升核心零部件的散热效率,以保证设备的性能稳定性与使用寿命。2022年,我国PET设备市场规模约为10.32亿元,拉动PET用高导热率电路基板材料需求增长。
新思界
行业分析人士表示,高导热率基板材料研发生产具有高技术壁垒特点,我国中低端基板材料已经实现自主生产,但高端产品研制实力依然不足,市场对外依赖度较大。我国政府对高性能材料关注度不断提高,相关鼓励支持政策陆续出台,在《“十四五”医疗装备产业发展规划》中提出,着力攻关正电子发射计算机断层扫描(PET)用高导热率电路基板材料等。在政策的推动下,我国高导热率基板材料行业实力有望逐步增强。