알루미나 기판은 현재 가장 널리 사용되고 비용 효율적인 세라믹 기판 재료로 절연성이 우수하고 화학적 특성이 안정적이며 열전도율이 높고 고주파 및 기타 특성이 우수하며 전반적인 성능이 우수합니다. 자동차 산업 분야에서는 산업의 급속한 발전으로 인해 알루미나 세라믹 기판에 대한 수요가 해마다 증가하고 있습니다.
자동차 응용 분야의 현재 알루미나 세라믹 기판은 주로 다음과 같은 측면으로 나뉘며, 차량의 품질을 낮추고 엔진의 열효율을 개선하며 연료 소비를 줄이고 수명을 향상시키는 응용 프로그램의 전반적인 모습입니다. 부품을 착용하고 자동차의 지능형 기능을 향상시키는 것은 긍정적인 의미입니다.
I. 자동차 제조에 알루미나 세라믹 기판의 적용
①IGBT 패키지
IGBT는 현대 전력전자소자의 선두주자이자 전력전자 기술의 3차 혁명을 대표하는 제품으로 국제적으로 인정받고 있다. IGBT는 신호 명령에 따라 회로의 전압, 전류, 주파수 및 위상을 조정할 수 있는 에너지 전달 및 전송의 핵심 장치이며 주로 자동차 제조의 모터 컨트롤러 및 차량 에어컨에 사용됩니다. 전통적으로 알루미나 정밀 세라믹 기판은 IGBT 모듈에서 가장 일반적으로 사용되는 정밀 세라믹 기판입니다. 그러나 알루미나 정밀 세라믹 기판의 열전도율이 상대적으로 낮고 실리콘의 열팽창계수와의 매칭이 좋지 않아 고전력 모듈 패키징 재료로는 적합하지 않다.
②센서 칩 패키지
자동차용 센서는 자동차 특유의 가혹한 환경(고온, 저온, 진동, 가속도, 습도, 소음, 배기가스 등)에 오래도록 적용할 수 있는 것이 요구사항이다. 또한 작고 가벼워야 하며 재사용성이 좋고 출력 범위가 넓어야 합니다. 알루미나 세라믹 기판 열, 부식, 마모 및 잠재적인 우수한 전자기, 광학 기능, 최근 몇 년 동안 제조 기술의 진보와 센서로 만든 알루미나 세라믹 재료의 전체 사용은 위의 요구 사항을 완전히 충족시킬 수 있으며 대표적인 응용 프로그램은 LIDAR, 카메라 , 밀리미터파 레이더 등
③LED 패키지
최근 몇 년 동안 LED 조명 기술은 전조등, 후미등, 표시등, 주변 조명, 디스플레이 백라이트 등과 같은 자동차 제조에 널리 사용되었습니다. LED의 전력이 높을수록 열 발산에 더 많은 주의를 기울여야 합니다. . LED 작동으로 발생하는 열은 효과적으로 발산할 수 없으며 LED 접합 온도가 너무 높아 LED 발광 효율이 급격히 감소할 뿐만 아니라 LED 수명에 치명적인 영향을 미칩니다. 현재, 알루미나 세라믹 기판의 사용은 저비용일 뿐만 아니라 LED 방열을 위한 세라믹 기판의 고출력, 고정밀, 저비용, 고접착성, 고표면 평탄도의 효율적이고 환경 친화적인 생산이므로, LED가 널리 사용됩니다.
Ⅱ. 알루미나 세라믹 기판의 품질 포인트
그러나 알루미나 세라믹은 기판의 견고한 하중 지지 요구와 환경 침식에 대한 저항 기능을 충족할 수 있지만 이론적 열전도율과 실제 열전도율은 낮습니다. 따라서 전자 산업의 발전 요구 사항을 더 잘 충족하고 기판 제품의 품질을 향상시키기 위해서는 원료 Al2O3 분말의 품질, 성능 지표 및 제조 공정 선택에 주의를 기울여야 합니다.
①원재료준비
장기간 연구 및 생산 적용을 통해 Al2O3의 순도, α상 함량, 결정 형태, 입자 크기 분포 및 기타 지표는 기질 제품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 일반적으로 다음이 필요합니다.
0.1% 미만의 Na2O 함량, Fe 및 Fe2O, H2O 함량은 가능한 한 낮습니다.
결정 모양은 구형이어야 합니다.
원료 알루미나의 α상 전환율은 적절하게 제어되어야 하며 안정적으로 유지되어야 합니다.
응집된 입자를 줄이기 위해 알루미나는 완전히 분쇄되어야 합니다.
②제조공정
원재료 선택 외에도 성형 및 소결 공정도 성공과 실패를 결정하는 핵심 요소입니다. 성형기술로는 사출성형, 건식프레스, 주조성형 등이 일반적으로 사용되고 있으나 사출성형은 효율이 높지만 박판을 대형화하기에는 어려움이 있다. 건식압착은 밀도가 높아 기판의 평탄도 확보가 용이하지만 생산효율이 낮고 원가가 높으며 초박형 기판의 제조가 어렵다. 주조 성형은 높은 생산성과 초박형이라는 두 가지 장점이 있지만 블랑의 밀도가 낮기 때문입니다. 하기 쉽다소결 중에 변형됩니다. 따라서, 대형 기판의 수율 향상을 위해 현재 업계에서는 소결 방법의 최적화 및 소결 보조제의 선택에 중점을 두고 있다.
III. 요약
결론적으로, 자동차 연구 개발 및 생산 단계의 현재 단계에서 알루미나 세라믹 기판 재료가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그러나 더 많은 알루미나 세라믹 기판, 지능형 세라믹 제품이 향후 자동차 제조 산업에 도입되고 사용될 경우 알루미나 세라믹 원료의 생산, 재료 평가 및 기술 활용 및 기타 여러 측면에 대한 연구가 계속해서 필요합니다.