SiN市場(chǎng)值得持續投資

作為安裝在電動(dòng)汽車(chē)等功率半導體模塊上的絕緣基板，氮化硅（SiN）基板的市場(chǎng)正在火熱發(fā)展。電動(dòng)汽車(chē)內部軸承的需求正在迅速增加，相關(guān)公司也在應對產(chǎn)量的增加。

SiN產(chǎn)品的導熱性不如傳統功率半導體模塊所采用的氧化鋁（AL）和氮化鋁（AlN），但它非常堅韌，既使施加諸如振動(dòng)或功率循環(huán)等急劇的負荷的情況下，它也具有優(yōu)異的長(cháng)期可靠性。該行業(yè)標準已被確立為全標準電動(dòng)汽車(chē)電源模塊的絕緣基底。

供應鏈的重點(diǎn)是日資企業(yè)。原材料中有DENKA和Ube，但日本精細陶瓷的存在也引起了人們的注意，日本精細陶瓷已經(jīng)建立了自己的制造方法。在公司供應商中，以東芝材料為基礎的日資企業(yè)，如專(zhuān)業(yè)金屬（舊日立金屬）、ferrotech和MARUWA等等日資企業(yè)都得到了認可，在企業(yè)中得到了一席之地。目前，主要帶動(dòng)sin市場(chǎng)的包括基板和球產(chǎn)品。只要同比增長(cháng)率（產(chǎn)量基數）預計在30%左右，業(yè)界有關(guān)人員將會(huì )致力于提高產(chǎn)能。

22年的EV生產(chǎn)在市場(chǎng)上達到1000萬(wàn)臺，今后銷(xiāo)售如果順利增長(cháng)的話(huà)，市場(chǎng)預計26年內增長(cháng)到2500萬(wàn)臺。EV代替發(fā)動(dòng)機，通過(guò)馬達驅動(dòng)來(lái)控制“行駛”、“彎曲”、“停止”的基本功能，在該控制系統部門(mén)，可以說(shuō)是心臟部位的是功率半導體模塊?，F在，硅的IGBT模塊是主導因素，不過(guò)，作為開(kāi)關(guān)速度和高效芯片而備受關(guān)注的SiC器件正在開(kāi)始上市，據說(shuō)今后代替硅。如果為SiC，則該絕緣電路基板的高可靠性的SiN基板更有利。因此，SiN產(chǎn)品的供應商們都正式進(jìn)行了增產(chǎn)投資。

除了基板，球也推動(dòng)需求擴大

在SiN基板市場(chǎng)占有率最高的東芝材料，在橫濱以及大分工廠(chǎng)提高了SiN基板的生產(chǎn)能力。到22年度為止，工廠(chǎng)大樓（大分）投入100億日元用來(lái)提高生產(chǎn)能力，預計24年將全部運營(yíng)。為了適應從白板到電路形成等各種各樣的顧客需求，準備了材料的混合～燒結、蝕刻的電路形成等一系列的制造工序。如果全運轉的話(huà)，比現有的生產(chǎn)能力增加一倍。

另外，軸承球的用途和需求也在擴大，因此在大分工廠(chǎng)內新設SiN球的第2生產(chǎn)基地。相關(guān)投資額為70億日元，預計26年1月開(kāi)始生產(chǎn)。

在EV電動(dòng)汽車(chē)中，電機軸承金屬球的腐蝕被認為是一個(gè)問(wèn)題，sin球有望成為良策。該公司，22年在總社工廠(chǎng)（橫濱市磯子區）內實(shí)施著(zhù)面向EV用的軸承球的增產(chǎn)投資，在旺盛的需求前決定追加投資。在全面運營(yíng)中，包括總部在內的生產(chǎn)能力預計將在本財年擴大到2022年的2.5倍。

23年專(zhuān)業(yè)金屬（原日立金屬）也宣布投資增加sin基板。在現有的工廠(chǎng)proteralferite電子（舊日立鐵氧體電子，鳥(niǎo)取市南尾町）加強了生產(chǎn)系統。相關(guān)投資額預計為100億日元，目標是在23年下半年開(kāi)始投入使用。預計增強后的產(chǎn)能將比21年度增加約2倍。SiN的電燒成爐以及通過(guò)蝕刻加工的電路形成、銅板的貼合工序等，預計將構筑從白板開(kāi)始生產(chǎn)。

Ferrotech控股公司還將在馬來(lái)西亞建造了一座新工廠(chǎng)，以增加功率半導體的絕緣散熱器。投資金額預計約為7億元人民幣（約合140億日元）。它的目標是9月24日開(kāi)工。

該公司是集團公司的一家高科技功率半導體公司，主要開(kāi)發(fā)DCB板和AMB板作為功率半導體的絕緣基板。它在中國、上海和東臺生產(chǎn)。馬來(lái)西亞新工廠(chǎng)預計DCB基板月產(chǎn)30萬(wàn)張，包含SiN基板等的AMB基板月產(chǎn)20萬(wàn)張。

日本精細陶瓷（Japan Fine ceramics）是日經(jīng)控股有限公司的100%投資公司，正在從事開(kāi)發(fā)高功能陶瓷元件等，以擴大半導體制造設備用SiC等嵌入式部件和sin絕緣散熱器業(yè)務(wù)。

該公司的SiN在原料中使用金屬硅這一點(diǎn)上與現有的SiN基板不同。因為材料在世界各地都很豐富，并且比現有產(chǎn)品更容易采購原材料，可以為供應鏈的穩定做出貢獻。

該公司一直致力于利用先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所的反應燒結法來(lái)開(kāi)發(fā)和建立制造方法。在實(shí)驗室水平上成功地制造了接近理論值（200W/mK）的170W/mK，大大高于傳統SiN的熱導率。

目前，90w/MK級的導熱系數可以在大規模生產(chǎn)水平上穩定生產(chǎn)，0.32mm和0.25mm厚的產(chǎn)品被運往汽車(chē)動(dòng)力模塊。一種熱導率從1.2倍提高到1.4倍的產(chǎn)品正在開(kāi)發(fā)中，主要以白板為中心進(jìn)行外銷(xiāo)。

該公司還計劃擴大生產(chǎn)能力，以應對旺盛的需求。首先，增強用于更高精度地加工半導體制造裝置用的陶瓷制品以及MMC部件的制造線(xiàn)。另一方面，sin基板在富谷工廠(chǎng)的4樓建造，以開(kāi)發(fā)大規模生產(chǎn)線(xiàn)陶瓷相關(guān)產(chǎn)品將在25年夏天左右擴大到原來(lái)的2～3倍（數量基準）。

并且，以23年12月為目標，在宮城縣富谷市內新的土地（占地12萬(wàn)5000平方米）并計劃于24年1月開(kāi)始建設新工廠(chǎng)。在第一階段，提供用于半導體制造設備的陶瓷元件的大規模生產(chǎn)基地，預計將在24年內投入使用。在第2階段，SiN基板的量產(chǎn)工廠(chǎng)也將在25年內建設。此次的一連串的關(guān)聯(lián)投資額預計消耗100億日元。

此外，FJ復合材料進(jìn)入成熟期。23年內，北海道千歲市成立了一家新工廠(chǎng)（第四工廠(chǎng)）。此外，從中長(cháng)期發(fā)展來(lái)看，第五工廠(chǎng)的建設也在考慮范圍內。不久前北海道長(cháng)沼町的前西稻荷沼小學(xué)舊址被新收購為工廠(chǎng)舊址。

第四家工廠(chǎng)的廠(chǎng)址于6月被收購，并對現有建筑進(jìn)行了改造，并預計在23年內運營(yíng)。該工廠(chǎng)計劃大規模生產(chǎn)用于功率模塊的陶瓷絕緣電路板的sin基板。

sin基板的大規模生產(chǎn)系統已經(jīng)建立，作為電動(dòng)汽車(chē)應用電源模塊的絕緣基板。通常，在與Cu板結合時(shí)通過(guò)釬焊（AMB）進(jìn)行，但使用濺射擴散結合到sin基板的核心和圖案形成，可以一致地產(chǎn)生最終的高可靠性接頭，以實(shí)現零空隙。

上游的原料生產(chǎn)商也開(kāi)始增產(chǎn)

SiN原料的最大公司丹卡決定在大牟田工廠(chǎng)追加投資SiN原料。對23年上半期開(kāi)始運轉的生產(chǎn)設備，將進(jìn)一步增加約1.5倍的增產(chǎn)投資。目標25年開(kāi)始運轉。

除了對安裝在電動(dòng)汽車(chē)中的逆變器使用的散熱板的需求迅速增加外，從傳統金屬材料到陶瓷的轉換已被推進(jìn)，作為電機軸承使用的防腐措施，該板制造商也進(jìn)行了大力投資。

該公司，作為散熱基板和電動(dòng)機/風(fēng)力發(fā)電的軸承用的軸承素材，面向一般產(chǎn)業(yè)用途有5成的份額的首位供應商。通過(guò)這次的能力增強，在持續旺盛需求的車(chē)載等方面確保穩定供給。

而且UBE也將在宇部化學(xué)工廠(chǎng)（山口縣宇部市）內著(zhù)手SiN制造設備的增產(chǎn)投資。新大樓的建設從23年7月開(kāi)始，目標是在25財年下半年投入運營(yíng)。預計產(chǎn)能約為現在的1.5倍。

該公司的sin原料的特點(diǎn)是采用原酰亞胺熱解法生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)粉末，顆粒尺寸小，雜質(zhì)少。由于可以控制微觀(guān)結構，所以可以獲得高燒結體特性。自1986年創(chuàng )業(yè)以來(lái)，它已被用于汽車(chē)、飛機、電子設備、機床等各種零部件，與國內外陶瓷制造商的交易正在擴大。