SiN市场值得持续投资

作为安装在电动汽车等功率半导体模块上的绝缘基板，氮化硅（SiN）基板的市场正在火热发展。电动汽车内部轴承的需求正在迅速增加，相关公司也在应对产量的增加。

SiN产品的导热性不如传统功率半导体模块所采用的氧化铝（AL）和氮化铝（AlN），但它非常坚韧，既使施加诸如振动或功率循环等急剧的负荷的情况下，它也具有优异的长期可靠性。该行业标准已被确立为全标准电动汽车电源模块的绝缘基底。

供应链的重点是日资企业。原材料中有DENKA和Ube，但日本精细陶瓷的存在也引起了人们的注意，日本精细陶瓷已经建立了自己的制造方法。在公司供应商中，以东芝材料为基础的日资企业，如专业金属（旧日立金属）、ferrotech和MARUWA等等日资企业都得到了认可，在企业中得到了一席之地。目前，主要带动sin市场的包括基板和球产品。只要同比增长率（产量基数）预计在30%左右，业界有关人员将会致力于提高产能。

22年的EV生产在市场上达到1000万台，今后销售如果顺利增长的话，市场预计26年内增长到2500万台。EV代替发动机，通过马达驱动来控制“行驶”、“弯曲”、“停止”的基本功能，在该控制系统部门，可以说是心脏部位的是功率半导体模块。现在，硅的IGBT模块是主导因素，不过，作为开关速度和高效芯片而备受关注的SiC器件正在开始上市，据说今后代替硅。如果为SiC，则该绝缘电路基板的高可靠性的SiN基板更有利。因此，SiN产品的供应商们都正式进行了增产投资。

除了基板，球也推动需求扩大

在SiN基板市场占有率最高的东芝材料，在横滨以及大分工厂提高了SiN基板的生产能力。到22年度为止，工厂大楼（大分）投入100亿日元用来提高生产能力，预计24年将全部运营。为了适应从白板到电路形成等各种各样的顾客需求，准备了材料的混合～烧结、蚀刻的电路形成等一系列的制造工序。如果全运转的话，比现有的生产能力增加一倍。

另外，轴承球的用途和需求也在扩大，因此在大分工厂内新设SiN球的第2生产基地。相关投资额为70亿日元，预计26年1月开始生产。

在EV电动汽车中，电机轴承金属球的腐蚀被认为是一个问题，sin球有望成为良策。该公司，22年在总社工厂（横滨市矶子区）内实施着面向EV用的轴承球的增产投资，在旺盛的需求前决定追加投资。在全面运营中，包括总部在内的生产能力预计将在本财年扩大到2022年的2.5倍。

23年专业金属（原日立金属）也宣布投资增加sin基板。在现有的工厂proteralferite电子（旧日立铁氧体电子，鸟取市南尾町）加强了生产系统。相关投资额预计为100亿日元，目标是在23年下半年开始投入使用。预计增强后的产能将比21年度增加约2倍。SiN的电烧成炉以及通过蚀刻加工的电路形成、铜板的贴合工序等，预计将构筑从白板开始生产。

Ferrotech控股公司还将在马来西亚建造了一座新工厂，以增加功率半导体的绝缘散热器。投资金额预计约为7亿元人民币（约合140亿日元）。它的目标是9月24日开工。

该公司是集团公司的一家高科技功率半导体公司，主要开发DCB板和AMB板作为功率半导体的绝缘基板。它在中国、上海和东台生产。马来西亚新工厂预计DCB基板月产30万张，包含SiN基板等的AMB基板月产20万张。

日本精细陶瓷（Japan Fine ceramics）是日经控股有限公司的100%投资公司，正在从事开发高功能陶瓷元件等，以扩大半导体制造设备用SiC等嵌入式部件和sin绝缘散热器业务。

该公司的SiN在原料中使用金属硅这一点上与现有的SiN基板不同。因为材料在世界各地都很丰富，并且比现有产品更容易采购原材料，可以为供应链的稳定做出贡献。

该公司一直致力于利用先进工业科学技术研究所的反应烧结法来开发和建立制造方法。在实验室水平上成功地制造了接近理论值（200W/mK）的170W/mK，大大高于传统SiN的热导率。

目前，90w/MK级的导热系数可以在大规模生产水平上稳定生产，0.32mm和0.25mm厚的产品被运往汽车动力模块。一种热导率从1.2倍提高到1.4倍的产品正在开发中，主要以白板为中心进行外销。

该公司还计划扩大生产能力，以应对旺盛的需求。首先，增强用于更高精度地加工半导体制造装置用的陶瓷制品以及MMC部件的制造线。另一方面，sin基板在富谷工厂的4楼建造，以开发大规模生产线陶瓷相关产品将在25年夏天左右扩大到原来的2～3倍（数量基准）。

并且，以23年12月为目标，在宫城县富谷市内新的土地（占地12万5000平方米）并计划于24年1月开始建设新工厂。在第一阶段，提供用于半导体制造设备的陶瓷元件的大规模生产基地，预计将在24年内投入使用。在第2阶段，SiN基板的量产工厂也将在25年内建设。此次的一连串的关联投资额预计消耗100亿日元。

此外，FJ复合材料进入成熟期。23年内，北海道千岁市成立了一家新工厂（第四工厂）。此外，从中长期发展来看，第五工厂的建设也在考虑范围内。不久前北海道长沼町的前西稻荷沼小学旧址被新收购为工厂旧址。

第四家工厂的厂址于6月被收购，并对现有建筑进行了改造，并预计在23年内运营。该工厂计划大规模生产用于功率模块的陶瓷绝缘电路板的sin基板。

sin基板的大规模生产系统已经建立，作为电动汽车应用电源模块的绝缘基板。通常，在与Cu板结合时通过钎焊（AMB）进行，但使用溅射扩散结合到sin基板的核心和图案形成，可以一致地产生最终的高可靠性接头，以实现零空隙。

上游的原料生产商也开始增产

SiN原料的最大公司丹卡决定在大牟田工厂追加投资SiN原料。对23年上半期开始运转的生产设备，将进一步增加约1.5倍的增产投资。目标25年开始运转。

除了对安装在电动汽车中的逆变器使用的散热板的需求迅速增加外，从传统金属材料到陶瓷的转换已被推进，作为电机轴承使用的防腐措施，该板制造商也进行了大力投资。

该公司，作为散热基板和电动机/风力发电的轴承用的轴承素材，面向一般产业用途有5成的份额的首位供应商。通过这次的能力增强，在持续旺盛需求的车载等方面确保稳定供给。

而且UBE也将在宇部化学工厂（山口县宇部市）内着手SiN制造设备的增产投资。新大楼的建设从23年7月开始，目标是在25财年下半年投入运营。预计产能约为现在的1.5倍。

该公司的sin原料的特点是采用原酰亚胺热解法生产的优质粉末，颗粒尺寸小，杂质少。由于可以控制微观结构，所以可以获得高烧结体特性。自1986年创业以来，它已被用于汽车、飞机、电子设备、机床等各种零部件，与国内外陶瓷制造商的交易正在扩大。