Les plates-formes haute-tension imposent des exigences extrêmement strictes en matière de conditionnement des modules d'alimentation : les puces génèrent une chaleur importante, nécessitant des substrats qui dissipent rapidement la chaleur ; les changements drastiques de température exigent une bonne adaptation de la dilatation thermique ; et les vibrations et impacts du véhicule nécessitent une résistance mécanique suffisante. Les céramiques de nitrure de silicium satisfont de manière unique et simultanée aux trois conditions. En termes de conductivité thermique, les substrats commerciaux en nitrure de silicium atteignent généralement 60 à 90 W/(m·K), avec des niveaux de performances élevés-atteignant 90 à 120 W/(m·K). Pour l'adaptation thermique, son coefficient de dilatation thermique (environ. 3.2×10⁻⁶/degré) s'aligne bien avec les puces de puissance, réduisant ainsi le risque de fissuration sous contrainte thermique en cas de changements rapides de température. Mécaniquement, le nitrure de silicium a une résistance à la flexion supérieure à 800 MPa et une ténacité à la rupture d'environ 7 MPa·m¹/², lui permettant de résister aux vibrations des véhicules et aux cyclages thermiques extrêmes. Grâce à ses nombreux avantages, le nitrure de silicium est devenu le matériau de substrat clé pour les scénarios à haute tension-.
Statut de l'industrie
(1) Poudres
Les performances des céramiques de nitrure de silicium dépendent in fine de la qualité des poudres en amont. Le nitrure de silicium existe sous deux formes cristallines principales, et . Lors du frittage, la phase se transforme en grains de phase - allongés, une microstructure qui améliore la ténacité. Par conséquent, les poudres avec une teneur élevée en phase -, une pureté élevée et une distribution granulométrique uniforme sont essentielles pour produire des céramiques de nitrure de silicium hautes-performances. Selon les statistiques, la taille du marché mondial de la poudre de nitrure de silicium en 2025 est d'environ 580 millions de RMB, le marché chinois étant d'environ 199 millions de RMB. Alors que les véhicules à plate-forme à haute tension gagnent rapidement du terrain, la demande de poudre de nitrure de silicium continue de croître. Actuellement, le taux de pénétration des plates-formes haute tension 800 V sur le marché chinois des véhicules à énergie nouvelle a atteint 18 %, et la poudre de nitrure de silicium, en tant que matière première principale pour l'emballage des modules d'alimentation SiC, connaît une demande croissante. Dans le secteur des poudres, Sinoma Advanced Materials a lancé un projet de poudre de nitrure de silicium haute performance de 2 000 -tonnes-et a dirigé la formulation de la norme nationale pour les substrats céramiques de nitrure de silicium (GB/T 45767-2025), détenant une part de marché mondiale de 20 %, se classant parmi les meilleures au monde. Le nouveau matériau de nitrure de silicium du Jiangxi produit environ 5 tonnes par mois, avec des commandes enregistrées jusqu'en octobre 2026. La « technologie de poudre de nitrure de silicium de haute qualité de synthèse par combustion » de l'Institut technique de physique et de chimie de l'Académie chinoise des sciences a réussi l'évaluation, atteignant une pureté de 99,5 % et une teneur en phases supérieure à 93 %, avec une capacité de production pilote de 20 tonnes par an. L’industrie de la poudre de nitrure de silicium se trouve à une étape critique de la transition d’une utilisation nationale à une excellente qualité internationale.
(2) Substrats
Après frittage, la poudre devient des substrats céramiques, qui nécessitent ensuite un processus de liaison du cuivre pour le conditionnement du module de puissance. La technologie dominante actuelle est le brasage actif des métaux (AMB). Comparé au cuivre à liaison directe (DBC) traditionnel, l'AMB offre une force de liaison interfaciale plus élevée et une meilleure conductivité thermique, répondant aux exigences de haute tension et de courant élevé.
(3) Applications automobiles
Du côté des applications automobiles en aval, BYD a publié un brevet international (PCT/CN2025/115332) relatif aux céramiques de nitrure de silicium en mars 2026, l'appliquant à sa propre chaîne industrielle de véhicules à énergies nouvelles. Leurs modèles ont adopté des solutions de conditionnement de substrat AMB en nitrure de silicium. Les données de tests réels de l'industrie montrent qu'après l'adoption de substrats AMB en nitrure de silicium, la probabilité de défaillance thermique des onduleurs d'entraînement principaux a chuté de 12 % à 0,3 % et l'autonomie du véhicule a augmenté de 5 à 8 %. Des poudres aux substrats en passant par les constructeurs automobiles, toute la chaîne industrielle entre dans une phase de croissance accélérée.