中国粉体网讯 近些年，我们看到集成电路功率器件正朝着高电压、大电流、大功率密度及小型化的方向发展，汽车朝着电气化与智能化方向发展等等，诸多行业技术变革与产业升级浪潮中，陶瓷基板这个东西一直比较火，甚至是资本市场追逐的宠儿。
如今，有个让行业人士更兴奋的消息是，陶瓷基板接下来可能更火。
AI算力革命，点燃陶瓷基板新需求
接下来会让陶瓷基板再次起飞的概念就是：AI。AI浪潮下，有三个板块让陶瓷基板行业受益。
GPU芯片
英伟达新一代GPU的功耗正冲向2850W-3000W级别。这不再是“发热”，这是“燃烧”。传统气冷散热方案已失效，传统有机基板FR-4已无能为力。
图片来源：Pixabay
光模块
在AI算力需求狂飙的当下，光模块正以惊人的速度向800G、1.6T甚至3.2T演进。最直观的变化除了传输速度快了，还有光芯片的功率密度直接翻倍往上走。机器24小时高负荷运转，产生的热量是之前的好几倍。之前的传统散热材料、普通封装基板，导热效率跟不上，热膨胀系数和芯片也不匹配，很容易出现变形、脱落、稳定性下降的问题。
散热，已经从“配套问题”，变成了卡住1.6T光模块放量的最大短板。行业里有句话说得很实在：光模块升级，表面拼的是速率，暗地里拼的是散热。
CPO（共封装光学）
2026年4月，NVIDIA在GTC 2026大会上正式宣布，搭载台积电COUPE硅光平台的CPO产品已进入量产阶段，标志着AI光通信正式进入产业化的关键转折点。
CPO（共封装光学）作为下一代数据中心光互连的关键发展方向，其核心在于将光引擎与交换芯片或计算芯片通过先进封装技术集成在同一基板上。电信号的传输距离从“厘米级”瞬间缩短到了“毫米级”，功耗直接降了30%-50%，散热压力骤减。
虽然整体散热压力骤减，但是，将光引擎直接封装到交换芯片旁边，两大高功率器件紧挨在一起，局部热量骤增，这对基板的精度、平整度以及热膨胀系数匹配度提出了极高的要求。
性能王者：陶瓷基板为何成为必然选择
陶瓷基板是一种以氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）、氮化硅（Si3N4）等无机陶瓷为基底，通过高温工艺将铜箔键合在表面形成的特种电子电路载体。
简单说：它就是“陶瓷版的PCB电路板”，但性能远强于传统有机PCB（如FR-4 玻纤板）。
几种常见的基板性能
目前，环氧玻璃布层压板(FR-4)和覆金属基板是电子设备中常见的基板。然而，它们较低的热导率和较高的热膨胀系数(CTE)限制了它们在恶劣环境中的应用。相比之下，陶瓷基板虽然材料和工艺成本更高，CTE与硅接近，但其热导率可达到200 W/m·K（如氮化铝基板），并且具有更高的可靠性。
图片来源：同欣电子
另外，陶瓷基板介电性能稳定、信号损耗低，满足CoWoS、CoWoP等先进封装对高频高速信号传输的要求。
卡位赛开启：陶瓷基板企业已展开行动
根据公开信息，多家陶瓷基板企业被报道在光模块和CPO赛道有所行动。
中瓷电子
2025年12月，中瓷电子在投资者关系活动中披露，对于更前沿的3.2T光模块，公司表示已与客户配合进行相关研发。目前，公司光模块产品在功率器件领域、数据中心、智算等 AI 领域已形成成熟的配套方案，能够满足国内外用户需求。
针对行业关注的CPO（共封装光学）技术，中瓷电子明确表示：CPO用陶瓷基板已进入研发冲刺阶段，预计三年内实现量产，单台设备电子陶瓷价值量将超亿元规模，成为光通信升级的核心受益方向。
国瓷材料
2025年8月，国瓷材料在投资者关系活动记录表中披露，公司子公司国瓷赛创具有光模块用陶瓷基板的技术储备。光模块用的陶瓷基板主要用于散热，包括底座和半导体制冷片TEC。前期国瓷赛创已实现半导体制冷片TEC量产并小批量销售，公司计划在二期工厂建设完成后增加研发和投入，进一步开拓相应市场。
富乐德
富乐德在投资者关系活动记录表中介绍，其TFC（薄膜陶瓷基板）产品凭借高表面平整度、与芯片匹配的热膨胀系数，被定义为“CPO封装理想的承载平台之一”。同时，DPC基板的高密度布线能力也可适配CPO架构的集成化需求。
博敏电子
2026年5月，博敏电子在投资者互动平台表示，子公司深圳博敏是少数同时具备AMB/DPC陶瓷衬板全工艺量产能力的本土供应商，已形成覆盖氮化硅、氮化铝、氧化铝等材料体系及AMB、DBC、DPC等工艺的完整产品矩阵。随着光模块向800G/1.6T高速演进，光器件功耗激增对温控能力提出更高要求，公司高性能陶瓷衬板已成功导入国内头部MicroTEC（微型热电制冷器）厂商并实现批量供货。
从材料到金属化技术路线之争
材料：氧化铝→氮化铝→氮化硅升级迭代
陶瓷基板材料很多，但性能差异明显。
Al2O3 具有较低的强度和导热性，因此很难应用于大功率器件。BeO具有极高的热导率，但由于毒性问题，其工业应用受到严格限制。BN 具有很高的热导率，但其抗弯强度低、介电损耗系数高，因而受到限制。SiC 具有优良的导热性能和适中的机械强度，但其相对较高的介电常数可能限制其在电子封装领域的应用。AlN 陶瓷具有较高的热导率、适中的抗弯强度和出色的电气性能，因此被广泛应用。Si3N4 的突出特点是强度非常高，CTE 接近硅，各项性能指标均衡。
图片来源：中瓷电子
从基板材质来看，行业正在经历从氧化铝→氮化铝→氮化硅的升级迭代。氧化铝是目前绝对主力，2025年我国氧化铝陶瓷基板产量约21.6亿片、需求量约17.6亿片。但氮化铝凭借170-230W/(mK)的超高热导率，正在AI服务器和光模块领域快速渗透。氮化硅则以2.4倍于氧化铝的抗弯强度和与SiC完美匹配的热膨胀系数，成为车规级SiC功率模块的首选。
有业内人士指出：
在光通信全产业链以及 CPO 集成封装细分领域内，氮化硅是贴合行业未来技术发展趋势的核心基材，综合适配性远超氮化铝。第一从整体封装结构设计角度分析，CPO 封装采用一体化集成设计方案，不存在传统光模块独立管壳的结构形式，这类一体化成型结构必须依托高温共烧工艺完成制作，而氮化铝与氮化硅两类材质无法实现混合共烧加工，行业为保障整体生产工艺统一，都会选择全程使用氮化硅完成整体烧结作业，再加上 CPO 核心功能载体 TFC 薄膜陶瓷电路本身就是以氮化硅为基础原料制作成型，整体选材统一度更高。采用氮化硅搭配 TFC 薄膜陶瓷电路一体烧结成型的集成模组，整体生产成本相比传统 PCB 线路板制作方案直接降低一半，完美契合下游终端厂商追求高性价比产品的核心采购需求。第二从材料实际物理特性与市场采购成本层面分析，氮化硅市场采购价格仅为氮化铝的六折，成本优势十分突出。虽然氮化铝 180W/mK 的导热性能优于氮化硅 110W/mK，但受制于自身脆性缺陷，氮化铝基板制作厚度必须达到 0.62 毫米，而氮化硅基板可压缩至 0.32 毫米甚至 0.25 毫米，行业实际应用过程中重点考量整体热阻数值，超薄规格的氮化硅基材最终热阻表现，和厚款氮化铝基材基本持平，导热差距被彻底抹平。除此之外氮化硅基材整体韧性更强，工业化批量生产过程中不容易出现边缘崩裂、板材破损等问题，有效提升产品生产良品率，同时废弃的氮化硅瓷片还能经过研磨制成粉末实现二次回收利用，大幅降低生产损耗成本，而氮化铝基材一旦碎裂破损便无法二次利用，只能直接作废处理。
金属化工艺
在成功制备高热导平面陶瓷基板之后，需要通过金属化处理在基板表面形成金属线路，从而实现器件的焊接和电气连接。当前工业广泛应用的成熟金属化工艺主要包括 DPC、DBC 以及 AMB，此外，学术文献中还报道了一些新兴的金属化技术，如 LAM 和 TPC。在众多工艺中，AMB 和 DBC陶瓷基板以其卓越的高电压、高功率承载能力脱颖而出，广泛适用于大型电机驱动器、高压变换器、SiC 器件等大功率应用场景。
尤其AMB工艺堪称“性能王者”，搭配Si3N4陶瓷基板，热循环寿命超50万次，能使芯片结温下降20℃。
说明一点，陶瓷基板＆玻璃基板：不存在竞争关系
当前，玻璃基板也是个非常火热的概念，被深度绑定先进封装和CPO等领域，它们不是竞争对手，而是分工协作的“室友”。
玻璃基板的优势是微米级布线和高频低损耗，适合做信号层的“中介层”，要取代也是取代硅中介层。陶瓷基板强在导热和气密封装，直接贴着发热的芯片，像个散热地基。况且两者的热导率有数量级差异——陶瓷可高达200 W/m·K，玻璃仅1–2 W/m·K，根本不在一个赛道。有机硅材料则是“填缝胶”，负责把接触热阻降到最低。三者各干各的活，就像盖一栋楼：玻璃做隔断，陶瓷做地基，有机硅做密封胶——互不抢活，缺一不可。
小结
综上所述，陶瓷基板正从传统的功率器件封装领域，迈向AI算力时代的技术前沿。在GPU、高速光模块及CPO等核心场景中，其卓越的导热性、与芯片匹配的热膨胀系数及高可靠性，已成为解决“散热瓶颈”、实现更高性能集成的关键材料。这场由AI驱动的高热流密度挑战，正在将陶瓷基板从“关键配角”推向硬件创新的“核心舞台”。
注：本文不构成任何投资建议。
参考来源：
[1]黄富等.电子封装陶瓷基板及其金属化工艺
[2]浩海投研、调研集锦等
（中国粉体网/山川）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除
