氧化铝陶瓷基板在汽车制造行业的应用

氧化铝基板是目前应用最广泛、性价比最高的陶瓷基板材料，具有绝缘性好、化学性能稳定、导热系数高、高频好等特点，综合性能良好。在汽车行业领域，得益于行业的快速发展，对氧化铝陶瓷基板的需求量逐年增加。

据了解，目前氧化铝陶瓷基板在汽车上的应用主要分为以下几个方面，总体来看其应用能够减轻汽车的质量，提高发动机的热效率，降低油耗，提高寿命对易损件的研究，提高汽车的智能化功能具有积极意义。

一、氧化铝陶瓷基板在汽车制造中的应用

①IGBT封装

IGBT是现代电力电子器件中的主导器件，被国际公认为电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。 IGBT是能量转换和传输的核心器件，可以根据信号指令调节电路中的电压、电流、频率和相位，主要应用于汽车制造中的电机控制器和车用空调。传统上，氧化铝精密陶瓷基板是IGBT模块中最常用的精密陶瓷基板。但由于氧化铝精密陶瓷基板的导热系数较低，且与硅的热膨胀系数匹配性较差，不适合作为大功率模块封装材料。

②传感器芯片封装

汽车用传感器的要求是能够持久适用于汽车特有的恶劣环境（高低温、振动、加速度、湿度、噪声、废气）。而且它们应该体积小、重量轻、具有良好的可重用性和广泛的输出范围。氧化铝陶瓷基板耐热、耐腐蚀、耐磨及其潜在的优异的电磁、光学功能，近年来随着制造技术的进步，充分采用氧化铝陶瓷材料制成的传感器可以完全满足上述要求，代表性应用有激光雷达、摄像头、毫米波雷达等

③LED封装

近年来，LED照明技术在汽车制造中得到广泛应用，如车头灯、尾灯、指示灯、氛围照明、显示屏背光等。LED的功率越高，越需要注意其散热。 LED运行时产生的热量不能有效散发，会使LED结温过高，不仅导致LED发光效率快速衰减，还会对LED的寿命造成致命的影响。目前，利用氧化铝陶瓷基板不仅成本低廉，而且可以高效环保地生产高功率、高精度、低成本、高附着力、高表面平整度的LED散热陶瓷基板，因此在LED散热领域LED应用广泛。

二.氧化铝陶瓷基板的质量要点

然而，氧化铝陶瓷虽然能够满足基体刚性承载的需要和抵抗环境侵蚀的功能，但其理论导热系数和实际导热系数较低。因此，为了更好地满足电子工业发展的要求，提高基板产品的质量，必须关注原材料Al2O3粉体的质量、性能指标以及制造工艺的选择。

①原料准备

通过长期的研究和生产应用，Al2O3的纯度、α相含量、晶形、粒度分布等指标对基体产品的质量影响较大。 因此，一般要求：

• Na2O含量低于0.1%，Fe和Fe2O、H2O含量越低越好。
• 晶体形状应为球形。
• 应适当控制原料氧化铝的α相转化率并保持稳定。
• 氧化铝应充分研磨，以减少团聚颗粒。

②制造过程

除了原材料的选择外，成型和烧结工艺也是决定成败的关键因素。在成型技术方面，常用注射成型、干压成型和浇铸成型，但注射成型虽然效率高，但难以制造大尺寸薄板。干压法密度高，易于保证基板的平整度，但生产效率低、成本高，且难以制备超薄基板。铸造成型具有高生产率和超薄的双重优点，但由于坯料密度低。烧结时容易变形。因此，为了提高大尺寸基板的良率，目前业界重点关注烧结方法的优化以及烧结助剂的选择。

三．概括

综上所述，现阶段汽车研发和生产阶段已经越来越多地采用氧化铝陶瓷基板材料。但如果未来更多的氧化铝陶瓷基板、智能陶瓷产品被引入并应用于汽车制造行业，氧化铝陶瓷原材料的生产、材料评价和利用技术等诸多方面还需要继续研究。

本文转载自360powder.com。