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深耕陶瓷基板十余年利之达的国产替代路

发布时间:2022-08-01 14:19:19 来源:hth华体会全站 作者:华体会综合app在线入口

内容简介:  “只有技术是没有生命力的,产品才是载体”。在电子封装研发领域工作十余年的陈明祥向猎云网说道。  这是陈明祥成立武汉利之达的第十一年,也是...

  “只有技术是没有生命力的,产品才是载体”。在电子封装研发领域工作十余年的陈明祥向猎云网说道。

  这是陈明祥成立武汉利之达的第十一年,也是他专心研发陶瓷封装基板的第十一年。这段期间内,陈明祥主要针对第三代半导体器件散热难题,自主研发了电镀陶瓷基板(DPC)技术。自2011年武汉利之达成立以来,陈明祥带领团队一直在做技术研发,直到2015年才开始启动中试,逐步实现量产,并将产业做大,同时以产品作为载体,将先进封装技术运用到合适的场景中。目前,武汉利之达的DPC陶瓷基板产品广泛应用于半导体照明、深紫外杀菌、激光与光通信、电力电子、高温传感等领域。

  眼下新型产业迅速发展,半导体封装、新能源汽车,人工智能等行业的崛起,使得高导热陶瓷基板的需求越来越大。但是陶瓷基板由于技术门槛高,导致整个市场高度集中。

  根据公开资料显示,前10大供应商占有80%以上市场份额,其中日本京瓷、美国罗杰斯、中国台湾同欣电子等处于市场领先地位。从市场需求来看,国内陶瓷基板(特别是高端产品)完全依赖进口,属于典型的“卡脖子”技术。

  一面是需求增大,一面是“卡脖子”技术,攻克技术难关,实现国产可替代成为了当下生产陶瓷基板厂商最大的任务。

  在陶瓷基板领域深耕十余年的武汉利之达,也终于摸索出产业化的模型,目前已完成多轮融资。虽然目前陶瓷基板国产化道路还处于早期阶段,但陈明祥坚信,DPC基板技术本身是有优势的,未来的发展潜力也十分巨大。

  陈明祥本科就读于武汉理工大学,专业方向是水泥,研究生改学粉体工程专业。研究生毕业后,陈明祥参与修建了六年三峡工程,研发的水泥湿磨机解决了三峡大坝基础灌浆难题。2002年,陈明祥考取华中科技大学光电系博士生,开始接触电子封装技术,毕业后留在了华中科技大学机械学院。

  “电子封装是一个典型的跨学科领域,涉及热学、电学、光学、力学(机械)、材料、半导体等专业”。团队做电子封装技术研发时,需要一个懂材料技术的成员,陈明祥专业背景合适,于是选择了留校,一起从事先进电子封装技术研究。留学回国后,他将研究方向聚焦于先进电子封装材料,先后承担了多项国家和省市级研发项目,并成立了武汉利之达,专业从事先进陶瓷基板技术研发和生产。

  2015年底,陈明祥成功研制出DPC陶瓷基板样品,并开始在校外租赁厂房,进行项目中试,又坚持了两年才完成中试。“但那时我们只有技术,接不到订单,过得很艰难。”但是陈明祥始终认为,既然做就要做好,于是他积极寻找资源,以合伙人制度管理公司。2018年底获得天使投资,2019年底项目投产。“这时我们的团队开始稳定了,我懂技术,他们懂管理。”

  但创业的过程永远不是一帆风顺的。2020年初武汉新冠疫情大爆发,工厂被迫停工半年,损失惨重。可当时尽管公司正面临困境,陈明祥也从未选择放弃,而是积极寻找解决方案。最终,陈明祥和几个合伙人自己出资度过了难关。

  “2021年有些许亏损,但今年可以盈利了。”回忆起停工停产的时候,陈明祥说“最艰难的阶段已经过去了。”

  如今回首这段创业过程,陈明祥向猎云网表示这也是自己成长的过程,起初家里人并不支持他创业,“项目属于制造领域,固定资产投入大,还存在环保等问题”。但是陈明祥还是凭借不服输的精神坚持到现在,“都说开办公司容易,注销公司很难,最后只有坚持下去。”

  由于技术出身,陈明祥起初仅擅长技术研发,为了更好地管理公司,他报名参加了武汉东科创星的培训活动,开始学习公司管理、股权设计、企业融资等相关知识。此外陈明祥本身是个比较内向的人,为了更好地和外界沟通,他还系统学习了心理学方面的知识,放松自己创业的压力。“几年坚持下来,我不再害怕与人交流,学校的科研工作也越做越好。”陈明祥说道。

  2005年,陈明祥还在攻读博士学位时,接触到了陶瓷基板。他拿着别人提供的样品分析后认为,这项技术并不难,自己可以做。

  在陈明祥看来,陶瓷基板属于电子封装基板中非常小的一部分,但十分重要。由于陶瓷材料具有高导热、高耐热、高绝缘、耐腐蚀、抗辐射等技术优势,非常适合作为功率半导体器件封装基板。未来随着第三代半导体、5G通信等技术发展,陶瓷基板应用越来越广泛。“第三代半导体就是高温半导体,必须在高温下才能发挥技术优势,必须采用陶瓷基板进行封装”。

  目前DPC陶瓷基板主要应用在LED封装领域,包括半导体照明(白光LED)和杀菌消毒(深紫外LED)。由于LED芯片电光转化效率较低,大部分电能转化成废热,因此必须解决LED散热问题,否则直接影响LED器件光效与寿命。目前LED封装散热主要采用金属基板,但散热效果较差,没有从根本上解决问题。如果采用陶瓷基板,由于陶瓷本身是绝缘体,热导率高,通过垂直互连,可实现热电分离,大幅提高LED封装质量。

  “但是目前,我们国家在这方面还是依赖进口,特别是在激光与光通信领域,技术和产业基础薄弱,随时存在断供风险。”陈明祥表示,基础原材料研发需要大量投入,当下的国内市场氛围还是早期。“不过应用前景是十分广阔的,我们很看好它未来的发展趋势。”

  纵观全球陶瓷封装赛道,根据公开数据显示,日本占据近一半的市场份额,约为49.8%,美国和欧洲分别占据约30.4%和10.2%。中国的占有率在2%左右。但是,2014年我国陶瓷封装规模仅为347亿元,预计2021年我国电子陶瓷市场规模约为870亿元,2023年有望达到约1150亿元,2014-2023年复合增长率约为14.3%。

  由此可见,陶瓷基板的未来可发展空间巨大,未来也会有更多企业投入到其中,突破“卡脖子”,进而规避断供风险。但眼下要做的就是突破技术问题,实现量产。今年两会期间,也有提案表示,必须重视精密陶瓷部件等半导体生产设备关键部件的国产化发展。

  经过多年的自主研发和产学研合作,武汉利之达开发了平面DPC和三维DPC陶瓷基板,并实现了量产。“目前产品主要应用在半导体照明、电力电子、激光与通信、高温传感、热电制冷等领域”。

  陈明祥表示,DPC陶瓷基板性价比高,目前在LED封装领域接受度很高,但是由于其起步较晚,在其他领域的应用还需要等待市场验证。这是一条漫长的国产替代之路,但是这条路上并不缺愿意为之付出的人,未来DPC陶瓷基板市场也将出现繁荣的景象。“对此,我们充满信心”。陈明祥说道。返回搜狐,查看更多