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一文了解陶瓷基板的現(xiàn)狀及未來

電子工程師 ? 作者:工程師陳翠 ? 2018-06-24 12:26 ? 次閱讀
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在如今的電子時代,幾乎每個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電腦這種了,包括汽車、家居等等都在物聯(lián)網(wǎng)的推動下變成了“電子設(shè)備”。在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的物聯(lián)網(wǎng),正在突飛猛進的發(fā)展。什么無人駕駛、智能家居、智能穿戴都像是春天的花朵一樣,扎堆盛開,當然,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”來得如此之晚呢?這其中牽扯到的因素有很多,例如《中國制造2025》戰(zhàn)略的頒布,例如“工業(yè)4.0”的來臨,又例如陶瓷基板的來臨。2014年******正式提出《中國制造2025》的概念,2015年就已經(jīng)由國務院印發(fā),但是在2014年之前,我國的制造業(yè)都是處于一個比較劣勢的地位,制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基。十八世紀中葉開啟工業(yè)文明以來,世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明,沒有強大的制造業(yè),就沒有國家和民族的強盛。打造具有國際競爭力的制造業(yè),是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強國的必由之路。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遇,才能把我國建設(shè)成為引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的制造強國,為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢打下堅實基礎(chǔ)。

在中國的制造業(yè)中,有非常重要的一個行業(yè),叫做材料行業(yè),新材料的研發(fā)對我國制造的進程有著深刻的影響。像剛剛提到的陶瓷基板行業(yè),就屬于新材料研發(fā)衍生出來的行業(yè),每個順應市場的新材料研發(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看到的電腦里的主板手機里的主板,都是普通的環(huán)氧樹脂基板,優(yōu)點是便于設(shè)計,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。鐵基板因為算是個偽命題,并沒有應用市場,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)氧樹脂基板高出10倍的導熱率,所以一般應用大功率的電子器件上銅基板與鋁基板同理,銅基板的導熱率會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熱率差不多是金屬基板的10倍,接近環(huán)氧樹脂基板的100倍,氮化鋁陶瓷基板的導熱率是氧化鋁陶瓷基板的10倍,是金屬基板的100倍,環(huán)氧樹脂基板的1000倍。除了導熱率以外,陶瓷基板還有很多陶瓷材料的優(yōu)點,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)由美國通用電氣研制成功,但是為什么我國甚至全球過了這么久才開始陶瓷基板的應用呢?

陶瓷基板為何遲遲沒有應用?

早在1982年,美國通用電氣就已經(jīng)研發(fā)出一個塊陶瓷基板,至今已經(jīng)有半個多世紀,這么久遠的時間還沒有普及開來,其中所涉及到的原因點太多太多,我們暫且只看我國陶瓷基板發(fā)展。

我國的陶瓷基板是從2000年之后才開始發(fā)展的,2004年,中國八四二研究所正式研發(fā)出我國自己的陶瓷基板,代表著我國正式突破陶瓷基板的技術(shù)封鎖,擁有我國自主研發(fā)生產(chǎn)的陶瓷基板,到現(xiàn)今也不過13年,這13年,正好是中國快速騰飛的13年,我國的電子制造業(yè)在這13年當中經(jīng)歷了巨大的變化,陶瓷基板也不例外。

之前國內(nèi)陶瓷基板技術(shù)被國外封鎖,國內(nèi)陶瓷基板的使用基本都是依靠進口,國際上現(xiàn)在陶瓷基板市場主要被日本京瓷、首爾半導體、美國羅杰斯等公司占據(jù),國內(nèi)進口的陶瓷基板也基本來自于日本和韓國。如果把關(guān)稅物流等等都計算進去,成本會偏高,導致我們的陶瓷基板參與的產(chǎn)品,從成本上沒辦法取得優(yōu)勢。

這種情形差不多一直持續(xù)到2012年以后,2012以后我國各大科研單位的陶瓷基板相關(guān)研發(fā)已經(jīng)相當成熟,加上國家對于科技成果轉(zhuǎn)化的支持,國產(chǎn)陶瓷基板才開始正式開始打開市場,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)足以與國際大廠媲美。

國產(chǎn)陶瓷基板的應用遲遲沒有打開的原因不光光只是因為科研技術(shù)不夠成熟,其中更多的是是市場的原因。

眾所周知,陶瓷基板的應用市場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,并沒有什么優(yōu)勢,直接導致了我們陶瓷基板就算推出了市場也不會有應用。不管是電子市場還是科研技術(shù),都是水到渠成的事。

陶瓷基板強勢入局,扳回弱勢!

在從前,國外高端的陶瓷基板統(tǒng)治國內(nèi)市場的時候,當時的人們根本想不到會有國產(chǎn)的品牌跳出來。在同樣的基板比較下,國內(nèi)的成本可以比進口低40%,40%是什么概念,足以使我國高端大功率設(shè)備打入世界舞臺。

如果僅僅只是成本上的優(yōu)勢,國產(chǎn)陶瓷基板還不足與國際巨頭抗衡,重點是在核心技術(shù)層面,國產(chǎn)陶瓷基板經(jīng)過前面幾年的積累醞釀,在同樣型號的產(chǎn)品對比中,國產(chǎn)的產(chǎn)品性能平均要高10%。也就是說從性價比來講,國產(chǎn)的已經(jīng)開始逐步占據(jù)優(yōu)勢。

小結(jié):

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

陶瓷基板無疑是電子行業(yè)的未來趨勢,這種趨勢也是不可逆轉(zhuǎn)的,雖然目前來看,還有種種困難的原因阻礙著我們的進展,但是目前國家已經(jīng)主動出擊,相信在“中國制造2025”戰(zhàn)略的推動下,任何阻礙都不足掛齒。陶瓷基板的時代終將到來,我國電子制造也會翻開新的篇章。

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