“三辆马车”驱动氮化硅基板市场
第一辆马车：碳化硅芯片商用
Si基功率器件已广泛用于电力电车及动车组，然而业界迫切需要具有更小尺寸、更好的性能和更高效率的功率转换器。为了满足这些需求，宽带隙（WBG）器件，如SiC功率芯片和模块作为牵引系统被开发研究。测试结果表明，在恶劣的工作条件下，SiC器件比传统的硅基IGBT模块具有更好的性能和更高的效率，目前，在地铁系统中已经开始使用1.7kV混合SiC功率模块，同时全SiC3.3kV功率模块也已经成功开发。除了轨道列车，SiC功率芯片在新能源汽车相关领域的应用也是很被看好。
氮化硅足够结实去采用更为简单的封装结构
第二辆马车：电动汽车的快速发展
近年来，环境更为友好的电动汽车发展势头迅猛，在xEV（混合动力汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车等电动汽车的总称）驱动电机控制功率模块中，绝缘基板不仅需要绝缘导热能力好，还需要抵抗温度循环产生的应用。因此需要可靠，抗热震性能好的陶瓷基板。
Teslamodel 33的逆变器里有24个SiCMOSFET模块
第三辆马车：其他极端应用条件的需求
另外一个驱动氮化硅基板发展的一个重要因素是有时候我们不得不需要增加器件恶劣环境下的使用寿命以减少后期的维护从而减低应用成本。以风力涡轮机为例，在所有环境条件下，风力涡轮机的预期使用寿命为15年，期间不会发生故障。为了达到这个目标，风力涡轮机的设计者也在寻求一个更为耐用的基板材料，而众多测试结果表明，氮化硅基板在使用寿命上实在是真耐打。总的来说，高功率的应用、高导热的需求、新的封装方法及更长使用寿命要求是驱动氮化硅市场的主要因素，而氮化硅陶瓷基板具体与其他常见的陶瓷基板的不同之处在哪呢，下文将做简单整理。氮化硅基板的与众不同之处
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性能指标 |
Al2O3(96%) |
AlN |
ZTA(9%) |
Si3N4 |
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导热系系数（W/mK） |
24 |
180 |
28 |
90 |
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弯曲强度(MPa) |
450 |
450 |
700 |
650 |
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断裂韧性(MPa/m1/2) |
3.8-4.2 |
3-3.4 |
4.5-5 |
6.5-7 |
而兼具高导热性和高机械性能的Si3N4其导热系数可以高质至90W/mK，并且具有比同类陶瓷最高的断裂韧性。这些特性使人们期望Si3N4作为金属化衬底表现出的高可靠性。