随着功率器件向高电压、大电流和高功率密度发展，SiC、GaN等宽禁带半导体逐渐应用于高功率电子领域，器件散热与封装可靠性也面临更高要求。陶瓷基板兼具电绝缘与散热功能，成为功率电子器件的重要材料。
目前，流延成型凭借成型均匀、生产效率高、适合连续生产等优势，已成为陶瓷基板制造的重要工艺。其中，氮化铝（AlN）以高热导率受到广泛关注，而氮化硅（Si₃N₄）则凭借优异的机械性能展现出较大的应用潜力。
氮化铝：高导热基板的重要选择
氮化铝是一种综合性能优异的陶瓷材料，具有较高热导率、耐高温、低介电常数和介电损耗等特点，同时与硅材料的热膨胀系数较为匹配，因此被视为高性能绝缘散热基板的重要材料。
但高性能AlN陶瓷对原料纯度、粒度、烧结性能及收缩一致性要求较高。国外成熟的技术在粉体纯度、粒度控制、烧结一致性以及制品热导率等方面具有一定优势，而国内相关产业仍处于持续发展阶段。
氮化硅：强韧性能与导热潜力兼备
氮化硅具有高硬度、高强度、低热膨胀系数、耐高温和抗氧化等特点，是综合性能突出的结构陶瓷。
虽然传统氮化硅制品的热导率并不突出，但研究表明，单晶氮化硅理论热导率可达到400 W·m⁻¹·K⁻¹以上，具备进一步开发高导热基板的潜力。同时，其热膨胀系数与SiC、GaAs等半导体材料匹配较好，使其成为高可靠性电子封装领域的重要候选材料。
流延成型：实现陶瓷薄片连续制造
图源：德龙流延机生产过程
流延成型是将陶瓷粉体与溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等混合制成稳定浆料，再通过流延设备控制成型厚度，获得连续陶瓷生坯的工艺。
相比压制、挤压等传统方法，流延成型具有连续生产、厚度可控、产品均一性好、生产效率高等优势，尤其适合大型、薄型陶瓷部件的制备。
实际生产中，浆料制备、球磨、真空除泡，以及刮刀高度、流延速度和干燥条件等参数，都会影响生坯质量，因此稳定的设备与工艺控制十分关键。
图源：德龙st系列流延机
目前流延成型主要分为有机体系和水基体系。有机流延技术成熟、生产效率高，但存在溶剂环保及脱脂变形、开裂等问题；水基流延更加环保、成本较低，但在浆料分散、除泡和干燥等方面仍有一定挑战。
对AlN而言，水基体系还需重点关注粉体水解问题。AlN与水反应可能引入氧元素，进而影响烧结后的热导率，因此通常需要进行抗水解处理。相比之下，Si₃N₄粉体稳定性较好，且还可采用高纯硅粉作为原料制备，为其基板制造提供了另一种技术路线。
总体来看，AlN突出高热导性能，Si₃N₄则兼具优异机械性能与高导热潜力。
随着功率电子、半导体及新能源等领域不断发展，先进陶瓷基板的需求持续增长。作为连接材料与规模化制造的重要工艺，流延成型及其配套装备也将为高性能陶瓷基板的产业化提供重要支撑。
