5月10-12日，紐倫堡國際電力電子行業展（PCIM Europe）經過兩年線上交流后，終于以線下形式舉辦。眾多國際展商中，日本德山化工（tokuyama）攜其陶瓷填料和基板等熱管理材料前去捧場，鑒于多數國內相關企業和從業人員難以參展或觀展，筆者盡力挖掘相關產品信息以稍許彌補遺憾。

氮化鋁

德山的高純度氮化鋁粉末具有與各種半導體相似的優良導熱性、高電絕緣率和熱膨脹特性，年產840噸，全球市場占有率約75%；通過在這種高純度氮化鋁粉末中添加燒結助劑，德山還提供了易于處理的高純度氮化鋁造粒粉；當然也包括由粉體和顆粒燒結的氮化鋁陶瓷材料。

氮化鋁陶瓷粉體及其典型參數

德山氮化鋁粉體采用“氧化鋁粉碳熱還原法”工藝制備，該方法是以超細氧化鋁粉和高純度碳黑粉作為反應原料，經過球磨混合均勻后，比表面積增大，然后在氮氣氛圍中反應數小時，被還原出的鋁與氮氣作用，生成氮化鋁（國內采用該路線的代表為鉅瓷科技）。產品優勢主要為高純度（鈣、硅、鐵、碳雜質以及氧含量低），高分散（一次粒徑為0.6μm左右，經表面處理后的粉體不易團聚，平均粒徑為1μm），以及優良的燒結性能（滿足熱壓、無壓工藝）。

氮化鋁導熱填料（新品）

新型氮化鋁填料，除了具有高導熱性和絕緣性外，還具有優異的流動性，并實現了對樹脂的高填充，從而實現了其高導熱性的提高。德山正在開發的氮化鋁填料粒徑范圍為1-120μm，一般情況下，將大、中、小三種顆粒左右以合理的配方混合填充，當幾種氮化鋁填料共混填充80vol%時，導熱系數為12W/mK，是環氧樹脂單獨導熱系數的60倍左右。此外，德山氮化鋁填料由于其顆粒形狀、表面光滑度和單分散尺寸而具有比傳統氮化鋁填料更低的粘度。其結果，不僅實現了填料的易混合和較高的填充，而且氮化鋁填料的較高填充提高了硅樹脂的柔軟性。

氮化鋁陶瓷及其產品陣容參數

德山的SHAPAL^TM氮化鋁陶瓷具有優異的導熱性，對鹵素氣體等離子體具有很強的抵抗力，并且具有與硅相似的熱膨脹系數，適用于制作半導體陶瓷基板，LED散熱基板、電源設備等。根據不同應用，德山開發了側重高強度的SH-30，可做到1毫米以下厚度；側重高導熱的SH-15，厚度為2毫米或以下，主攻半導體；側重高純度（不含添加劑）的SH-50，可以滿足對金屬雜質敏感的應用。

德山可加工氮化鋁陶瓷及其內部結構

鑒于陶瓷的硬度和易碎性，它們難以加工。德山開發了一種SHAPAL^TMHi Msoft專利易加工氮化鋁陶瓷,除了氮化鋁陶瓷典型特征外，它具備低熱膨脹和高強度特征，同時又有很好的機械加工性能。德山對此的解釋是其含有片狀晶體顆粒，防止了硬質合金刀具的加工導致其從外至內的開裂。

氮化鋁單晶襯底及HVPE法示意圖

去年9月，德山線上展示了其正在研制中的用于電子器件和其它襯底的氫化物氣相外延（HVPE）生長的AlN單晶襯底。與藍寶石或SiC襯底相比，AlN與GaN熱匹配和化學兼容性更高、襯底與外延層之間的應力更小。因此，AlN晶體作為GaN外延襯底時可大幅度降低器件中的缺陷密度，提高器件的性能，在制備高溫、高頻、高功率電子器件方面有很好的應用前景。用AlN晶體做高鋁（Al）組份的AlGaN外延材料襯底還可以有效降低氮化物外延層中的缺陷密度，極大地提高氮化物半導體器件的性能和使用壽命。

氮化硼

氮化硼具有優異的導熱性和電絕緣性，因此廣泛用作散熱樹脂片材和散熱基板的填料。加之光滑和透明的特點，德山則不僅開發導熱填料，也在開發化妝品等其他應用填料。

德山氮化硼導熱填料及其與氧化鋁填料性能對比（新品）

與典型的氮化硼顆粒的片狀和薄板結構相比，德山的氮化硼顆粒具有形狀較粗的特點，適合用作填料，而且純度極高。“碳熱還原氮化（CRN）法”是德山獨創的方法。采用CRN法制備了顆粒較粗的氮化硼，具有優良的填料性能。

氮化硅

德山專門成立部門開發氮化硅粉體和由氮化硅粉體制成的高強度、高導熱陶瓷的批量生產技術，除了主攻功率半導體陶瓷基板外，也包括其他應用。

高導熱性、高絕緣性和高斷裂韌性的氮化硅基片和金屬化基板（新品）

2020年6月，德山宣布將于當年7月開工建設先進技術商業化中心（示范工廠），計劃在兩年內投入約30億日元，旨在為包括氮化硅在內的先進材料尋求推廣實際應用。據當時公告，該工廠在2021年4月左右試運行，夏季則可將產品進行測試。而小編在線上PCIM 2022也僅能找到兩張圖片，無法獲得更詳細的參數，只能留待日后再找機會補充了。

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