深耕陶瓷基板十余年，利之達(dá)的國(guó)產(chǎn)替代路

“只有技術(shù)是沒(méi)有生命力的，產(chǎn)品才是載體”。在電子封裝研發(fā)領(lǐng)域工作十余年的陳明祥向獵云網(wǎng)說(shuō)道。

這是陳明祥成立武漢利之達(dá)的第十一年，也是他專心研發(fā)陶瓷封裝基板的第十一年。這段期間內(nèi)，陳明祥主要針對(duì)第三代半導(dǎo)體器件散熱難題，自主研發(fā)了電鍍陶瓷基板（DPC）技術(shù)。自2011年武漢利之達(dá)成立以來(lái)，陳明祥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一直在做技術(shù)研發(fā)，直到2015年才開(kāi)始啟動(dòng)中試，逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并將產(chǎn)業(yè)做大，同時(shí)以產(chǎn)品作為載體，將先進(jìn)封裝技術(shù)運(yùn)用到合適的場(chǎng)景中。目前，武漢利之達(dá)的DPC陶瓷基板產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體照明、深紫外殺菌、激光與光通信、電力電子、高溫傳感等領(lǐng)域。

眼下新型產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，半導(dǎo)體封裝、新能源汽車，人工智能等行業(yè)的崛起，使得高導(dǎo)熱陶瓷基板的需求越來(lái)越大。但是陶瓷基板由于技術(shù)門檻高，導(dǎo)致整個(gè)市場(chǎng)高度集中。

根據(jù)公開(kāi)資料顯示，前10大供應(yīng)商占有80%以上市場(chǎng)份額，其中日本京瓷、美國(guó)羅杰斯、中國(guó)臺(tái)灣同欣電子等處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位。從市場(chǎng)需求來(lái)看，國(guó)內(nèi)陶瓷基板（特別是高端產(chǎn)品）完全依賴進(jìn)口，屬于典型的“卡脖子”技術(shù)。

一面是需求增大，一面是“卡脖子”技術(shù)，攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)可替代成為了當(dāng)下生產(chǎn)陶瓷基板廠商最大的任務(wù)。

在陶瓷基板領(lǐng)域深耕十余年的武漢利之達(dá)，也終于摸索出產(chǎn)業(yè)化的模型，目前已完成多輪融資。雖然目前陶瓷基板國(guó)產(chǎn)化道路還處于早期階段，但陳明祥堅(jiān)信，DPC基板技術(shù)本身是有優(yōu)勢(shì)的，未來(lái)的發(fā)展?jié)摿σ彩志薮蟆?

從技術(shù)到管理

陳明祥說(shuō)自己是一個(gè)十足的理工男。

陳明祥本科就讀于武漢理工大學(xué)，專業(yè)方向是水泥，研究生改學(xué)粉體工程專業(yè)。研究生畢業(yè)后，陳明祥參與修建了六年三峽工程，研發(fā)的水泥濕磨機(jī)解決了三峽大壩基礎(chǔ)灌漿難題。2002年，陳明祥考取華中科技大學(xué)光電系博士生，開(kāi)始接觸電子封裝技術(shù)，畢業(yè)后留在了華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院。

“電子封裝是一個(gè)典型的跨學(xué)科領(lǐng)域，涉及熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)（機(jī)械）、材料、半導(dǎo)體等專業(yè)”。團(tuán)隊(duì)做電子封裝技術(shù)研發(fā)時(shí)，需要一個(gè)懂材料技術(shù)的成員，陳明祥專業(yè)背景合適，于是選擇了留校，一起從事先進(jìn)電子封裝技術(shù)研究。留學(xué)回國(guó)后，他將研究方向聚焦于先進(jìn)電子封裝材料，先后承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家和省市級(jí)研發(fā)項(xiàng)目，并成立了武漢利之達(dá)，專業(yè)從事先進(jìn)陶瓷基板技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)。

2015年底，陳明祥成功研制出DPC陶瓷基板樣品，并開(kāi)始在校外租賃廠房，進(jìn)行項(xiàng)目中試，又堅(jiān)持了兩年才完成中試。“但那時(shí)我們只有技術(shù)，接不到訂單，過(guò)得很艱難。”但是陳明祥始終認(rèn)為，既然做就要做好，于是他積極尋找資源，以合伙人制度管理公司。2018年底獲得天使投資，2019年底項(xiàng)目投產(chǎn)。“這時(shí)我們的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始穩(wěn)定了，我懂技術(shù)，他們懂管理。”

但創(chuàng)業(yè)的過(guò)程永遠(yuǎn)不是一帆風(fēng)順的。2020年初武漢新冠疫情大爆發(fā)，工廠被迫停工半年，損失慘重。可當(dāng)時(shí)盡管公司正面臨困境，陳明祥也從未選擇放棄，而是積極尋找解決方案。最終，陳明祥和幾個(gè)合伙人自己出資度過(guò)了難關(guān)。 

“2021年有些許虧損，但今年可以盈利了。”回憶起停工停產(chǎn)的時(shí)候，陳明祥說(shuō)“最艱難的階段已經(jīng)過(guò)去了。”

如今回首這段創(chuàng)業(yè)過(guò)程，陳明祥向獵云網(wǎng)表示這也是自己成長(zhǎng)的過(guò)程，起初家里人并不支持他創(chuàng)業(yè)，“項(xiàng)目屬于制造領(lǐng)域，固定資產(chǎn)投入大，還存在環(huán)保等問(wèn)題”。但是陳明祥還是憑借不服輸?shù)木駡?jiān)持到現(xiàn)在，“都說(shuō)開(kāi)辦公司容易，注銷公司很難，最后只有堅(jiān)持下去。”

由于技術(shù)出身，陳明祥起初僅擅長(zhǎng)技術(shù)研發(fā)，為了更好地管理公司，他報(bào)名參加了武漢東科創(chuàng)星的培訓(xùn)活動(dòng)，開(kāi)始學(xué)習(xí)公司管理、股權(quán)設(shè)計(jì)、企業(yè)融資等相關(guān)知識(shí)。此外陳明祥本身是個(gè)比較內(nèi)向的人，為了更好地和外界溝通，他還系統(tǒng)學(xué)習(xí)了心理學(xué)方面的知識(shí)，放松自己創(chuàng)業(yè)的壓力。“幾年堅(jiān)持下來(lái)，我不再害怕與人交流，學(xué)校的科研工作也越做越好。”陳明祥說(shuō)道。

陶瓷封裝性價(jià)比高，但需要等待市場(chǎng)接受

2005年，陳明祥還在攻讀博士學(xué)位時(shí)，接觸到了陶瓷基板。他拿著別人提供的樣品分析后認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)并不難，自己可以做。

在陳明祥看來(lái)，陶瓷基板屬于電子封裝基板中非常小的一部分，但十分重要。由于陶瓷材料具有高導(dǎo)熱、高耐熱、高絕緣、耐腐蝕、抗輻射等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，非常適合作為功率半導(dǎo)體器件封裝基板。未來(lái)隨著第三代半導(dǎo)體、5G通信等技術(shù)發(fā)展，陶瓷基板應(yīng)用越來(lái)越廣泛。“第三代半導(dǎo)體就是高溫半導(dǎo)體，必須在高溫下才能發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，必須采用陶瓷基板進(jìn)行封裝”。

目前DPC陶瓷基板主要應(yīng)用在LED封裝領(lǐng)域，包括半導(dǎo)體照明（白光LED）和殺菌消毒（深紫外LED）。由于LED芯片電光轉(zhuǎn)化效率較低，大部分電能轉(zhuǎn)化成廢熱，因此必須解決LED散熱問(wèn)題，否則直接影響LED器件光效與壽命。目前LED封裝散熱主要采用金屬基板，但散熱效果較差，沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。如果采用陶瓷基板，由于陶瓷本身是絕緣體，熱導(dǎo)率高，通過(guò)垂直互連，可實(shí)現(xiàn)熱電分離，大幅提高LED封裝質(zhì)量。

“但是目前，我們國(guó)家在這方面還是依賴進(jìn)口，特別是在激光與光通信領(lǐng)域，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，隨時(shí)存在斷供風(fēng)險(xiǎn)。”陳明祥表示，基礎(chǔ)原材料研發(fā)需要大量投入，當(dāng)下的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)氛圍還是早期。“不過(guò)應(yīng)用前景是十分廣闊的，我們很看好它未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。”

縱觀全球陶瓷封裝賽道，根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，日本占據(jù)近一半的市場(chǎng)份額，約為49.8%，美國(guó)和歐洲分別占據(jù)約30.4%和10.2%。中國(guó)的占有率在2%左右。但是，2014年我國(guó)陶瓷封裝規(guī)模僅為347億元，預(yù)計(jì)2021年我國(guó)電子陶瓷市場(chǎng)規(guī)模約為870億元，2023年有望達(dá)到約1150億元，2014-2023年復(fù)合增長(zhǎng)率約為14.3%。

由此可見(jiàn)，陶瓷基板的未來(lái)可發(fā)展空間巨大，未來(lái)也會(huì)有更多企業(yè)投入到其中，突破“卡脖子”，進(jìn)而規(guī)避斷供風(fēng)險(xiǎn)。但眼下要做的就是突破技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。今年兩會(huì)期間，也有提案表示，必須重視精密陶瓷部件等半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。

經(jīng)過(guò)多年的自主研發(fā)和產(chǎn)學(xué)研合作，武漢利之達(dá)開(kāi)發(fā)了平面DPC和三維DPC陶瓷基板，并實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。“目前產(chǎn)品主要應(yīng)用在半導(dǎo)體照明、電力電子、激光與通信、高溫傳感、熱電制冷等領(lǐng)域”。

陳明祥表示，DPC陶瓷基板性價(jià)比高，目前在LED封裝領(lǐng)域接受度很高，但是由于其起步較晚，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用還需要等待市場(chǎng)驗(yàn)證。這是一條漫長(zhǎng)的國(guó)產(chǎn)替代之路，但是這條路上并不缺愿意為之付出的人，未來(lái)DPC陶瓷基板市場(chǎng)也將出現(xiàn)繁榮的景象。“對(duì)此，我們充滿信心”。陳明祥說(shuō)道。