在封裝材料，特別是陶瓷基板在功率模塊中占據(jù)核心地位，是不可或缺的組成部分。陶瓷基板以其優(yōu)異的熱導(dǎo)率、絕緣性能及機械強度，確保高效散熱與電氣隔離；而封裝材料則有效保護內(nèi)部電路，增強模塊環(huán)境適應(yīng)性，提升整體可靠性。二者協(xié)同工作，共同保障功率模塊在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定、高效地運行。

功率模塊陶瓷基板及封裝市場正在經(jīng)歷顯著的增長和變革。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是在新能源汽車、光伏發(fā)電、風力發(fā)電和軌道交通等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，功率模塊對陶瓷基板和封裝材料的需求日益增加。

根據(jù)市場研究數(shù)據(jù)，上述兩個市場的規(guī)模正在不斷擴大。預(yù)計未來幾年，由于新能源汽車、光伏等領(lǐng)域的快速發(fā)展，功率模塊封裝材料市場也將持續(xù)增長，其中陶瓷基板材料的市場規(guī)模也將隨之提升。隨著技術(shù)的進步和市場的擴大，兩個領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)保持活躍的態(tài)勢。

陶瓷基板優(yōu)勢盡顯，挑戰(zhàn)猶存

陶瓷基板，因其高導(dǎo)熱性、高絕緣性、良好的機械強度以及優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，非常適合作為功率半導(dǎo)體器件封裝用陶瓷基板材料。目前，市場上主要的陶瓷基板材料包括氧化鋁（Al2O3）、氮化鋁（AlN）和氮化硅（Si3N4）。

其中，氮化硅陶瓷基板因其在高溫下仍能保持穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，被認為是SiC功率器件導(dǎo)熱陶瓷基板材料的首選。隨著全球碳化硅器件市場的迅速擴張，預(yù)計氮化硅陶瓷基板的需求也將大幅度增長。

不過，市場的增長也面臨一些挑戰(zhàn)，如技術(shù)更新?lián)Q代快、成本壓力大、市場競爭激烈等。以下是功率模塊用陶瓷基板市場臨的主要挑戰(zhàn)：

高成本：陶瓷基板的制造過程復(fù)雜，技術(shù)要求高，導(dǎo)致制造成本相對較高。這限制了陶瓷基板在市場上的普及和應(yīng)用，尤其是在價格敏感的市場中。如何降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，是陶瓷基板企業(yè)需要面對的重要問題。

技術(shù)難題：陶瓷基板的生產(chǎn)技術(shù)仍面臨一些難題，如大尺寸陶瓷基板的制造、陶瓷材料性能的優(yōu)化、陶瓷與金屬之間的連接技術(shù)等。這些技術(shù)難題需要不斷研究和突破，以提高陶瓷基板的性能和可靠性。

市場接受度：盡管陶瓷基板具有諸多優(yōu)點，但其在市場上的接受度仍受到一定限制。這主要是由于傳統(tǒng)封裝材料的慣性使用以及客戶對陶瓷基板性能和成本的擔憂。因此，陶瓷基板企業(yè)需要加大市場推廣力度，提高客戶對陶瓷基板的認識和接受度。

供應(yīng)鏈穩(wěn)定性：陶瓷基板的生產(chǎn)涉及多個環(huán)節(jié)，供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性對其生產(chǎn)至關(guān)重要。原材料供應(yīng)的波動、生產(chǎn)設(shè)備的故障等都可能影響到陶瓷基板的正常生產(chǎn)。因此，陶瓷基板企業(yè)需要加強供應(yīng)鏈管理，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

市場競爭：隨著陶瓷基板市場的快速發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始進入這個領(lǐng)域，市場競爭日益激烈。如何在競爭中保持優(yōu)勢，提高市場占有率，是陶瓷基板企業(yè)需要認真考慮的問題。

面對這些挑戰(zhàn)，陶瓷基板企業(yè)需要加強技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，降低成本，優(yōu)化生產(chǎn)工藝和供應(yīng)鏈管理，加大市場推廣力度，以應(yīng)對市場的不斷變化和競爭的壓力。

功率模塊封裝材料前景可期

功率模塊是電力電子系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)Yole Group預(yù)測，功率模塊收入將從2023年的80億美元增長到2029年的160億美元，2023-2029年的復(fù)合年增長率為12.1%。

2023-2029年功率模塊封裝市場發(fā)展

功率模塊封裝材料的成本取決于封裝材料，如管芯連接、陶瓷基板材料和封裝尺寸。2023年，功率模塊封裝材料成本約為23億美元，約占功率模塊總成本的30%。Yole Group 旗下Yole Intelligence的《2024年功率模塊封裝行業(yè)現(xiàn)狀》報告指出，xEV正在推動功率模塊封裝材料市場的發(fā)展，預(yù)計到2029年，功率模塊封裝材料的市場規(guī)模將從2023年的23億美元翻倍增長至43億美元，復(fù)合年均增長率為11%。

最大的功率模塊封裝材料細分市場是陶瓷基板，2023年的市場規(guī)模為6.51億美元，到2029年將達到10.7億美元，23%至2029年復(fù)合年增長率為9%，然后是陶瓷基板，2023年市場規(guī)模為4.82億美元，到2029年將達到9.17億美元，2023-2029年復(fù)合年均增長率為11%。

至于陶瓷基板，需要不斷改進模塊材料和封裝設(shè)計，以充分發(fā)揮SiC技術(shù)的優(yōu)勢。不過，開發(fā)主要側(cè)重于通過“足夠好”的性能和可靠性來降低功率模塊的成本。

供應(yīng)商以歐美日為主

xEV應(yīng)用對功率模塊有更高效率、穩(wěn)健性、可靠性、重量和體積的綜合要求，也為功率模塊封裝公司和封裝材料供應(yīng)商提供了通過提供創(chuàng)新解決方案來提高市場地位的機會。

全球領(lǐng)先的功率模塊供應(yīng)商主要分布在歐洲和日本等地區(qū)，如英飛凌、賽米控丹佛斯、富士電機和三菱電機等。同時，全球領(lǐng)先的功率模塊封裝材料供應(yīng)商主要位于美國（羅杰斯、MacDermid Alpha、3M、陶氏、銦泰）、歐洲（賀利氏、漢高）和日本（Resonac、Ferrotec、Proterial、京瓷、同和、電化、田中貴金屬、NGK Insulators等)。

亞洲廠商對歐美廠商帶來降本壓力

亞洲廠商的低成本產(chǎn)品的增長，特別是陶瓷基板公司的增長，將給歐美廠商帶來成本壓力。亞洲封裝材料供應(yīng)商的地域擴張正在增加。在封裝材料領(lǐng)域領(lǐng)先的日本企業(yè)正在擴大在中國、歐洲和美國的業(yè)務(wù)，例如，NGK Insulators計劃在波蘭生產(chǎn)陶瓷基板；同樣，賀利氏、漢高、麥德美愛法和羅杰斯等歐洲和美國企業(yè)也將重點放在亞洲，特別是是中國。

與此同時，功率模塊供應(yīng)鏈上的多家公司已經(jīng)或計劃將生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)成本較低的國家，以降低成本，例如越南、匈牙利、馬來西亞和羅馬尼亞。這導(dǎo)致更激烈的競爭、更大的價格壓力以及更多的合作和并購動力。

2024年功率電子產(chǎn)業(yè)鏈

功率模塊封裝技術(shù)的關(guān)鍵趨勢

功率模塊封裝技術(shù)的最關(guān)鍵趨勢之一是在功率模塊中越來越多地使用SiC MOSFET作為硅IGBT的替代品，尤其是在xEV應(yīng)用中。這導(dǎo)致對能夠承受更高結(jié)溫和工作溫度的功率模塊封裝材料的需求不斷增加，如銀燒結(jié)模具連接、先進的低雜散電感電互連、Si3N4 AMB襯底、結(jié)構(gòu)化陶瓷基板和高溫穩(wěn)定封裝材料。

雙面冷卻功率模塊技術(shù)始于市場需求的大幅增加，不過，大多數(shù)功率模塊制造商和系統(tǒng)集成商主要對單面冷卻封裝感興趣，因為雙面冷卻模塊制造存在許多技術(shù)挑戰(zhàn)和更高的成本。都是，高度復(fù)雜的產(chǎn)品需要采用雙面冷卻。

2024年xEV功率模塊封裝技術(shù)趨勢

如今，行業(yè)越來越需要卓越的性能和可靠的功率模塊。與此同時，成本更低的“足夠好”性能也成為功率模塊封裝的新目標。不過，要證明基于較低成本的附加值是非常具有挑戰(zhàn)性的，因為它需要深入了解功率模塊封裝材料和模塊設(shè)計、模塊制造以及模塊集成到系統(tǒng)和最終應(yīng)用。任何新解決方案的成本效益都必須在最終系統(tǒng)級別進行評估，而不僅僅是在器件級別。

寫在最后

功率模塊封裝材料市場看好，主要基于以下幾點：首先，陶瓷基板以其卓越的熱導(dǎo)率、絕緣性能及機械強度，成為功率模塊不可或缺的核心材料，確保高效散熱與電氣隔離；其次，隨著新能源汽車、光伏發(fā)電等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，功率模塊需求激增，進而推動陶瓷基板及封裝材料市場快速增長；再者，技術(shù)進步和市場擴大持續(xù)為行業(yè)注入活力，特別是SiC MOSFET的廣泛應(yīng)用和雙面冷卻技術(shù)的探索，為市場帶來更多機遇；最后，全球供應(yīng)鏈調(diào)整及亞洲廠商的崛起，雖帶來競爭壓力，但也促進了成本降低和技術(shù)創(chuàng)新，進一步鞏固了市場增長基礎(chǔ)。

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