Platform-tegangan tinggi menerapkan persyaratan yang sangat menuntut pada kemasan modul daya: chip menghasilkan panas yang signifikan, memerlukan media yang dapat menghilangkan panas dengan cepat; perubahan suhu yang drastis memerlukan penyesuaian ekspansi termal yang baik; dan getaran serta benturan kendaraan memerlukan kekuatan mekanik yang cukup. Keramik silikon nitrida secara unik memenuhi ketiga kondisi secara bersamaan. Dalam hal konduktivitas termal, substrat silikon nitrida komersial biasanya mencapai 60–90 W/(m·K), dengan tingkat kinerja-tinggi yang mencapai 90–120 W/(m·K). Untuk pencocokan termal, koefisien muai panasnya (kira-kira. 3.2×10⁻⁶/ derajat ) selaras dengan chip daya, sehingga mengurangi risiko retak akibat tekanan termal akibat perubahan suhu yang cepat. Secara mekanis, silikon nitrida memiliki kekuatan lentur melebihi 800 MPa dan ketangguhan patah sekitar 7 MPa·m¹/², sehingga memungkinkannya menahan getaran kendaraan dan siklus termal ekstrem. Dengan keunggulan komprehensifnya, silikon nitrida telah menjadi material substrat utama untuk skenario tegangan tinggi.
Status Industri
(1) Bubuk
Kinerja keramik silikon nitrida pada akhirnya bergantung pada kualitas bubuk hulu. Silikon nitrida ada dalam dua bentuk kristal utama, dan. Selama sintering, fase berubah menjadi butiran fase -yang memanjang, sebuah struktur mikro yang meningkatkan ketangguhan. Oleh karena itu, bubuk dengan kandungan fase -tinggi, kemurnian tinggi, dan distribusi ukuran partikel yang seragam sangat penting untuk memproduksi keramik silikon nitrida berkinerja tinggi-. Menurut statistik, ukuran pasar bubuk silikon nitrida global pada tahun 2025 adalah sekitar RMB 580 juta, dengan pasar Tiongkok sekitar RMB 199 juta. Seiring dengan{11}}kendaraan platform bertegangan tinggi yang mendapatkan daya tarik dengan cepat, permintaan akan bubuk silikon nitrida terus meningkat. Saat ini, tingkat penetrasi platform tegangan tinggi 800V di pasar kendaraan energi baru di Tiongkok telah mencapai 18%, dan bubuk silikon nitrida, sebagai bahan baku inti untuk pengemasan modul daya SiC, mengalami peningkatan permintaan. Di sektor bubuk, Sinoma Advanced Materials telah meluncurkan proyek bubuk silikon nitrida berkinerja tinggi seberat 2.000{19}}ton dan memimpin formulasi standar nasional untuk Substrat Keramik Silikon Nitrida (GB/T 45767{28}}2025), yang menguasai 20% pangsa pasar global dan termasuk yang teratas di dunia. Bahan Baru Silikon Nitrida Jiangxi memproduksi sekitar 5 ton per bulan, dengan pesanan dipesan hingga Oktober 2026. "Sintesis pembakaran teknologi bubuk silikon nitrida berkualitas tinggi" dari Institut Teknis Fisika dan Kimia, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, telah lulus evaluasi, mencapai kemurnian 99,5% dan kandungan fase lebih dari 93%, dengan kapasitas produksi percontohan sebesar 20 ton per tahun. Industri bubuk silikon nitrida berada pada tahap kritis dalam transisi dari yang dapat digunakan di dalam negeri menjadi unggul secara internasional.
(2) Substrat
Setelah disinter, bubuk tersebut menjadi substrat keramik, yang kemudian memerlukan proses pengikatan tembaga untuk pengemasan modul daya. Teknologi mainstream saat ini adalah Active Metal Brazing (AMB). Dibandingkan dengan Direct Bonded Copper (DBC) tradisional, AMB menawarkan kekuatan ikatan antar muka yang lebih tinggi dan konduktivitas termal yang lebih baik, sehingga memenuhi kebutuhan tegangan tinggi dan arus tinggi.
(3) Aplikasi Otomotif
Di sisi aplikasi otomotif hilir, BYD menerbitkan paten internasional (PCT/CN2025/115332) terkait keramik silikon nitrida pada Maret 2026, dan menerapkannya pada rantai industri kendaraan energi baru miliknya. Model mereka telah mengadopsi solusi pengemasan substrat silikon nitrida AMB. Data pengujian dunia nyata industri menunjukkan bahwa setelah mengadopsi substrat silikon nitrida AMB, kemungkinan kegagalan termal inverter penggerak utama turun dari 12% menjadi 0,3%, dan jangkauan mengemudi kendaraan meningkat sebesar 5%–8%. Mulai dari bubuk, substrat, hingga produsen otomotif, seluruh rantai industri sedang memasuki fase pertumbuhan yang dipercepat.