고{0}}전압 플랫폼은 전원 모듈 패키징에 매우 까다로운 요구 사항을 부과합니다. 칩은 상당한 열을 발생시키므로 열을 빠르게 발산하는 기판이 필요합니다. 급격한 온도 변화에는 우수한 열팽창 매칭이 필요합니다. 차량의 진동과 충격에는 충분한 기계적 강도가 필요합니다. 질화규소 세라믹은 세 가지 조건을 모두 동시에 충족하는 고유한 제품입니다. 열 전도성 측면에서 상업용 질화규소 기판은 일반적으로 60~90W/(m·K)를 달성하며 고성능 등급은 90~120W/(m·K)에 이릅니다.- 열 매칭을 위해 열팽창 계수(약. 3.2×10⁻⁶/도)가 전원 칩과 잘 일치하여 급격한 온도 변화에 따른 열 응력 균열 위험을 줄입니다. 기계적으로 질화규소는 굽힘 강도가 800 MPa를 초과하고 파괴 인성이 약 7 MPa·m²/²이므로 차량 진동과 극심한 열 순환을 견딜 수 있습니다. 포괄적인 장점을 갖춘 질화규소는 고전압 시나리오의 핵심 기판 재료가 되었습니다.{15}}
산업현황
(1) 분말
질화규소 세라믹의 성능은 궁극적으로 업스트림 분말의 품질에 따라 달라집니다. 질화규소는 두 가지 주요 결정 형태로 존재합니다. 소결 중에 상은 인성을 강화하는 미세 구조인 길쭉한 -상 입자로 변환됩니다. 따라서 고성능 질화규소 세라믹을 생산하려면 -상 함량이 높고 순도가 높으며 입자 크기 분포가 균일한 분말이 중요합니다. 통계에 따르면, 2025년 세계 질화규소 분말 시장 규모는 약 5억 8천만 위안이고, 중국 시장은 약 1억 9900만 위안입니다. 고전압 플랫폼 차량이 빠르게 인기를 얻으면서 질화규소 분말에 대한 수요도 계속 증가하고 있습니다. 현재 중국 신에너지 자동차 시장에서 800V 고전압 플랫폼 보급률은 18%에 달하고, SiC 전력 모듈 패키징의 핵심 원자재인 질화규소 분말에 대한 수요도 가속화되고 있다. 분말 부문에서 Sinoma Advanced Materials는 2,000-톤 고성능-질화규소 분말 프로젝트를 시작하고 질화규소 세라믹 기판(GB/T 45767-2025)에 대한 국가 표준 제정을 주도하여 20%의 세계 시장 점유율을 기록하며 전 세계 1위를 차지했습니다. 장시성 질화규소 신소재는 월간 약 5톤을 생산하며 2026년 10월까지 주문이 예약된다. 중국과학원 물리화공기술연구소의 '연소 합성 고품질 질화규소 분말 기술'이 평가를 통과해 순도 99.5%, 상 함량 93% 이상을 달성했으며 연간 파일럿 생산 능력은 20톤이다. 질화규소 분말 산업은 국내에서 사용 가능한 수준에서 국제적으로 우수한 수준으로 전환하는 중요한 단계에 있습니다.
(2) 기판
소결 후 분말은 세라믹 기판이 되며, 전력 모듈 패키징을 위한 구리 접합 공정이 필요합니다. 현재 주류 기술은 AMB(Active Metal Brazing)이다. 전통적인 DBC(Direct Bonded Copper)와 비교하여 AMB는 더 높은 계면 결합 강도와 더 나은 열 전도성을 제공하여 고전압 및 고전류 요구 사항을 충족합니다.
(3) 자동차 응용
다운스트림 자동차 애플리케이션 측면에서 BYD는 2026년 3월 질화규소 세라믹 관련 국제 특허(PCT/CN2025/115332)를 발표하여 이를 자체 신에너지 자동차 산업 체인에 적용했습니다. 해당 모델은 질화규소 AMB 기판 패키징 솔루션을 채택했습니다. 업계 실제 테스트 데이터에 따르면 질화규소 AMB 기판을 채택한 후 메인 드라이브 인버터의 열 고장 확률이 12%에서 0.3%로 감소하고 차량의 주행 범위가 5%~8% 증가한 것으로 나타났습니다. 분말부터 기판, 자동차 제조업체에 이르기까지 전체 산업 체인이 가속화된 성장 단계에 진입하고 있습니다.