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一文了解陶瓷基板的現(xiàn)狀及未來(lái)

電子工程師 ? 作者:工程師陳翠 ? 2018-06-24 12:26 ? 次閱讀

在如今的電子時(shí)代,幾乎每個(gè)人都有屬于自己的電子設(shè)備,現(xiàn)如今的電子設(shè)備,也不僅僅只限于手機(jī)電腦這種了,包括汽車、家居等等都在物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下變成了“電子設(shè)備”。在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的物聯(lián)網(wǎng),正在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。什么無(wú)人駕駛智能家居智能穿戴都像是春天的花朵一樣,扎堆盛開(kāi),當(dāng)然,這也是電子制造業(yè)的“春天”。

可是為什么電子制造業(yè)的“春天”來(lái)得如此之晚呢?這其中牽扯到的因素有很多,例如《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略的頒布,例如“工業(yè)4.0”的來(lái)臨,又例如陶瓷基板的來(lái)臨。2014年******正式提出《中國(guó)制造2025》的概念,2015年就已經(jīng)由國(guó)務(wù)院印發(fā),但是在2014年之前,我國(guó)的制造業(yè)都是處于一個(gè)比較劣勢(shì)的地位,制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體,是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。十八世紀(jì)中葉開(kāi)啟工業(yè)文明以來(lái),世界強(qiáng)國(guó)的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明,沒(méi)有強(qiáng)大的制造業(yè),就沒(méi)有國(guó)家和民族的強(qiáng)盛。打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè),是我國(guó)提升綜合國(guó)力、保障國(guó)家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國(guó)的必由之路。新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在悄然發(fā)生,我們必須要牢牢抓住這一重大的歷史機(jī)遇,才能把我國(guó)建設(shè)成為引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的制造強(qiáng)國(guó),為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在中國(guó)的制造業(yè)中,有非常重要的一個(gè)行業(yè),叫做材料行業(yè),新材料的研發(fā)對(duì)我國(guó)制造的進(jìn)程有著深刻的影響。像剛剛提到的陶瓷基板行業(yè),就屬于新材料研發(fā)衍生出來(lái)的行業(yè),每個(gè)順應(yīng)市場(chǎng)的新材料研發(fā),都足以在電子行業(yè)掀起迭代大潮。陶瓷基板也不例外。

用陶瓷基板的好處?

目前市面上的PCB從材料大類上來(lái)分主要可以分為三種:普通基板、金屬基板還有就是陶瓷基板。普通的基板就是我們平時(shí)看到的電腦里的主板手機(jī)里的主板,都是普通的環(huán)氧樹(shù)脂基板,優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)計(jì),成本低廉。所以至今仍在大范圍使用。

金屬基板主要有三種:鋁基板、銅基板、鐵基板。鐵基板因?yàn)樗闶莻€(gè)偽命題,并沒(méi)有應(yīng)用市場(chǎng),所以漸漸被人們給遺忘。鋁基板是目前金屬基板中使用最多的基板,鋁基板擁有比環(huán)氧樹(shù)脂基板高出10倍的導(dǎo)熱率,所以一般應(yīng)用大功率的電子器件上銅基板與鋁基板同理,銅基板的導(dǎo)熱率會(huì)比鋁基板還要好一些。

陶瓷基板按材料分也可以分為兩種:氧化鋁陶瓷基板、氮化鋁陶瓷基板。氧化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率差不多是金屬基板的10倍,接近環(huán)氧樹(shù)脂基板的100倍,氮化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率是氧化鋁陶瓷基板的10倍,是金屬基板的100倍,環(huán)氧樹(shù)脂基板的1000倍。除了導(dǎo)熱率以外,陶瓷基板還有很多陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn),例如耐高壓、耐高溫、防腐蝕,介質(zhì)損耗低等等。

陶瓷材料早在1943年就已經(jīng)由美國(guó)通用電氣研制成功,但是為什么我國(guó)甚至全球過(guò)了這么久才開(kāi)始陶瓷基板的應(yīng)用呢?

陶瓷基板為何遲遲沒(méi)有應(yīng)用?

早在1982年,美國(guó)通用電氣就已經(jīng)研發(fā)出一個(gè)塊陶瓷基板,至今已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì),這么久遠(yuǎn)的時(shí)間還沒(méi)有普及開(kāi)來(lái),其中所涉及到的原因點(diǎn)太多太多,我們暫且只看我國(guó)陶瓷基板發(fā)展。

我國(guó)的陶瓷基板是從2000年之后才開(kāi)始發(fā)展的,2004年,中國(guó)八四二研究所正式研發(fā)出我國(guó)自己的陶瓷基板,代表著我國(guó)正式突破陶瓷基板的技術(shù)封鎖,擁有我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的陶瓷基板,到現(xiàn)今也不過(guò)13年,這13年,正好是中國(guó)快速騰飛的13年,我國(guó)的電子制造業(yè)在這13年當(dāng)中經(jīng)歷了巨大的變化,陶瓷基板也不例外。

之前國(guó)內(nèi)陶瓷基板技術(shù)被國(guó)外封鎖,國(guó)內(nèi)陶瓷基板的使用基本都是依靠進(jìn)口,國(guó)際上現(xiàn)在陶瓷基板市場(chǎng)主要被日本京瓷、首爾半導(dǎo)體、美國(guó)羅杰斯等公司占據(jù),國(guó)內(nèi)進(jìn)口的陶瓷基板也基本來(lái)自于日本和韓國(guó)。如果把關(guān)稅物流等等都計(jì)算進(jìn)去,成本會(huì)偏高,導(dǎo)致我們的陶瓷基板參與的產(chǎn)品,從成本上沒(méi)辦法取得優(yōu)勢(shì)。

這種情形差不多一直持續(xù)到2012年以后,2012以后我國(guó)各大科研單位的陶瓷基板相關(guān)研發(fā)已經(jīng)相當(dāng)成熟,加上國(guó)家對(duì)于科技成果轉(zhuǎn)化的支持,國(guó)產(chǎn)陶瓷基板才開(kāi)始正式開(kāi)始打開(kāi)市場(chǎng),其中以斯利通為首的陶瓷基板生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)足以與國(guó)際大廠媲美。

國(guó)產(chǎn)陶瓷基板的應(yīng)用遲遲沒(méi)有打開(kāi)的原因不光光只是因?yàn)榭蒲屑夹g(shù)不夠成熟,其中更多的是是市場(chǎng)的原因。

眾所周知,陶瓷基板的應(yīng)用市場(chǎng)主要是大功率的電子元件,大功率電子元件基本都屬于電子設(shè)備里面高端產(chǎn)品,我國(guó)在電子制造業(yè)的規(guī)模上數(shù)一數(shù)二,但是在高精尖的高端產(chǎn)品上,并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì),直接導(dǎo)致了我們陶瓷基板就算推出了市場(chǎng)也不會(huì)有應(yīng)用。不管是電子市場(chǎng)還是科研技術(shù),都是水到渠成的事。

陶瓷基板強(qiáng)勢(shì)入局,扳回弱勢(shì)!

在從前,國(guó)外高端的陶瓷基板統(tǒng)治國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)的人們根本想不到會(huì)有國(guó)產(chǎn)的品牌跳出來(lái)。在同樣的基板比較下,國(guó)內(nèi)的成本可以比進(jìn)口低40%,40%是什么概念,足以使我國(guó)高端大功率設(shè)備打入世界舞臺(tái)。

如果僅僅只是成本上的優(yōu)勢(shì),國(guó)產(chǎn)陶瓷基板還不足與國(guó)際巨頭抗衡,重點(diǎn)是在核心技術(shù)層面,國(guó)產(chǎn)陶瓷基板經(jīng)過(guò)前面幾年的積累醞釀,在同樣型號(hào)的產(chǎn)品對(duì)比中,國(guó)產(chǎn)的產(chǎn)品性能平均要高10%。也就是說(shuō)從性價(jià)比來(lái)講,國(guó)產(chǎn)的已經(jīng)開(kāi)始逐步占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

小結(jié):

目前我國(guó)已經(jīng)部署了自己陶瓷基板市場(chǎng),相信要不了多久,便會(huì)解決目前中國(guó)陶瓷基板的命脈被其他國(guó)家掌控的尷尬局面,可以把自己的高端產(chǎn)品徹底掌握在自己的手中。

陶瓷基板無(wú)疑是電子行業(yè)的未來(lái)趨勢(shì),這種趨勢(shì)也是不可逆轉(zhuǎn)的,雖然目前來(lái)看,還有種種困難的原因阻礙著我們的進(jìn)展,但是目前國(guó)家已經(jīng)主動(dòng)出擊,相信在“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的推動(dòng)下,任何阻礙都不足掛齒。陶瓷基板的時(shí)代終將到來(lái),我國(guó)電子制造也會(huì)翻開(kāi)新的篇章。

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