汽車產(chǎn)業(yè)在能源和環(huán)保壓力，經(jīng)歷了多次變革。汽車從機(jī)械化到電氣化發(fā)展，進(jìn)入汽車電器時(shí)代。汽車產(chǎn)業(yè)的變革給我們出行生活帶來了很多便利，其中氮化鋁陶瓷基板就起到很好的作用和應(yīng)用。
為什么氮化鋁陶瓷基板在汽車應(yīng)用上有優(yōu)勢？
氮化鋁基板具有極高的熱導(dǎo)率，無毒、耐腐蝕、耐高溫,熱化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。氮化鋁陶瓷基板是大規(guī)模集成電路，半導(dǎo)體模塊電路和大功率器件的理想封裝材料、散熱材料、電路元件及互連線承載體。同時(shí)也是提高高分子材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能的最佳添加料，目前在新能源汽車方面應(yīng)用廣泛。隨著智能汽車的電子化程度越來越高，集成電路所占的成本比例將越來越高，擴(kuò)大氮化鋁基板的應(yīng)用場景及需求。
二、成本占7%-10%的IGBT需要大量氮化鋁基板
傳統(tǒng)的IGBT模塊中，氧化鋁精密陶瓷基板是最常用的精密陶瓷基板。但由于氧化鋁精密陶瓷基片相對低的熱導(dǎo)率、與硅的熱膨脹系數(shù)匹配不好，并不適合作為高功率模塊封裝材料。
氮化鋁精密陶瓷基板在熱特性方面具有非常高的熱導(dǎo)率，散熱快；在應(yīng)力方面，熱膨脹系數(shù)與硅接近，整個(gè)模塊內(nèi)部應(yīng)力較低；又具有無氧銅的高導(dǎo)電性和優(yōu)異的焊接性能，是IGBT模塊封裝的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。提高了高壓IGBT模塊的可靠性。這些優(yōu)異的性能都使得氮化鋁覆銅板成為高壓IGBT模塊封裝的首選。
為什么要用氮化鋁陶瓷基板？因?yàn)長ED大燈的工作溫度非常高。而亮度跟功率是掛鉤的，功率越大，溫度越高，再度提高亮度只有通過精細(xì)的冷卻設(shè)計(jì)或者散熱器件的加大，但是效果并不理想。能夠使其達(dá)到理想效果的只有氮化鋁陶瓷基板。首先氮化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率很高，氮化鋁基片可達(dá)170-260W/mK，是鋁基板的一百倍。其次，氮化鋁陶瓷基板還有非常優(yōu)良的絕緣性，與燈珠更匹配的熱膨脹技術(shù)等一系列優(yōu)點(diǎn)。
2015年，電動汽車/混合動力汽車占整個(gè)電源模塊市場的30%。至2021年，預(yù)計(jì)這一占比將增長至50%，意味著23億美元的市場和1300萬輛的整車銷售量。電力電子技術(shù)正順應(yīng)汽車市場需求而發(fā)展。
2021年，應(yīng)用于電動汽車和混合動力汽車中的電力電子器件市場規(guī)模將達(dá)130億美元。而電力器件模塊氮化鋁陶瓷基板的技術(shù)和商業(yè)機(jī)遇都令人期待。
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：氮化鋁基板在汽車上的應(yīng)用前景一覽
