氧化鋁基板是目前用途最廣泛、最經濟有效的陶瓷基板材料，具有良好的絕緣性、化學性質穩定，熱導率高，高頻性好等特性，綜合性能良好。在汽車工業領域中，得益于行業的迅猛發展，氧化鋁陶瓷基板的需求量正逐年增加。

據了解，目前氧化鋁陶瓷基板在汽車上的應用主要分為以下幾個方面，整體來看它的應用對減輕車輛質量、提高發動機熱效率、降低油耗、提高易損件壽命、完善汽車智能性功能是具有積極意義的。

一、氧化鋁陶瓷基板在汽車制造業的應用

①IGBT封裝

IGBT是現代電力電子器件中的主導型器件，是國際上公認的電力電子技術第三次革命最具代表性的產品。IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，能夠根據信號指令來調節電路中的電壓、電流、頻率、相位等，在汽車制造中主要用于電機控制器、車載空調等。傳統的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率、與硅的熱膨脹系數匹配不好，并不適合作為高功率模塊封裝材料。

DCB-Al₂O₃基板（96%）

②傳感器芯片封裝

對汽車用傳感器的要求是能長久適用于汽車特有的惡劣環境（高溫、低溫、振動、加速、潮濕、噪聲、廢氣），并應當具有小型輕量，重復使用性好，輸出范圍廣等特點。氧化鋁陶瓷基板耐熱、耐蝕、耐磨及其潛在的優良的電磁、光學機能，近年來隨著制造技術的進步而得到充分利用，氧化鋁陶瓷材料制成的傳感器完全能夠滿足上述要求，代表應用有激光雷達、攝像頭、毫米波雷達等。

汽車傳感器

③LED封裝

近年LED照明技術在汽車制造中得到了廣泛應用，如車大燈，尾燈、指示等、氛圍燈、顯示屏背光等。越是高功率的LED，其散熱問題越需要受到重視——LED運作所產生的熱量若無法有效散出，將會使LED結面溫度過高，不但導致LED發光效率快速衰減，也會對LED的壽命造成致命影響。目前使用氧化鋁陶瓷基板不僅成本較低，而且能夠高效且環保的生產出高功率、高精度、低成本、高附著力、高表面平整度的LED用陶瓷散熱基板，因此在LEd領域得到了廣泛應用。

車用LED燈構造（圖片來源：hella）

二、氧化鋁陶瓷基板的質量要點

不過氧化鋁陶瓷雖然可以滿足基板的剛性承載需求及耐環境侵蝕的功能，但其理論熱導率與實際熱導率都偏低，因此為了更好地滿足電子產業發展的要求，提高基板產品質量，就必須要重視原料Al₂O₃粉體的品質、性能指標，以及制造工藝的選擇。

①原料制備

通過長期的研究和生產應用，Al₂O₃的純度、α-相含量、結晶形貌、粒度分布等指標對基板產品質量影響較大。因此一般要求：

l Na₂O含量低于0.1%，Fe及Fe₂O、H₂O含量盡可能低；

l 結晶形貌以球形為好；

l 原料氧化鋁的 α-相轉化率應控制適宜，且保持穩定；

l 氧化鋁應經過充分研磨，減少團聚顆粒。

②制造工藝

除了原料選擇外，成型與燒結工序也是決定成敗的關鍵因素。成型技術方面，常用有注射成型、干壓成型和流延成型等，不過注射成型效率雖高，但做大尺寸薄板比較困難；干壓成型產品密度高、基板平整度容易保證，但生產效率低、成本高，制備超薄基板比較困難；流延成型是兼具高生產效率、超薄的雙重優點，但由于坯體致密度較低，燒結時容易變形。因此為了提高大尺寸基板的優等品率，目前業界正重點對優化燒結的方法和燒結助劑的選擇展開研究。

三、總結

總之，現階段汽車的研發及生產階段已越來越多地采用氧化鋁陶瓷基板材料，但若要在未來的汽車制造業中將更多的氧化鋁陶瓷基板、智能陶瓷制品被引入和采用到汽車上，在氧化鋁陶瓷原料的制取、材料的評價和利用技術等許多方面都還需要繼續加以研究。

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