자동차 제조 산업의 알루미나 세라믹 기판

알루미나 기판은 현재 가장 널리 사용되고 비용 효율적인 세라믹 기판 재료로, 우수한 절연성, 안정적인 화학적 특성, 높은 열 전도성, 우수한 고주파수 및 기타 특성, 우수한 전체 성능을 갖추고 있습니다. 자동차 산업 분야에서는 산업의 급속한 발전으로 인해 알루미나 세라믹 기판에 대한 수요가 해마다 증가하고 있습니다.

현재 자동차 응용 분야에 사용되는 알루미나 세라믹 기판은 주로 다음과 같은 측면으로 나누어집니다. 응용 분야의 전반적인 관점은 차량 품질 저하, 엔진 열 효율 향상, 연료 소비 감소, 수명 향상입니다. 부품을 착용하여 자동차의 지능형 기능을 향상시키는 것은 긍정적인 의미입니다.

I. 자동차 제조에 알루미나 세라믹 기판의 적용

①IGBT 패키지

IGBT는 현대 전력전자소자의 선두주자로서, 전력전자기술 3차 혁명의 가장 대표적인 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 기판은 열전도율이 상대적으로 낮고 실리콘의 열팽창계수와의 매칭이 좋지 않아 고출력 모듈 패키징 소재로는 적합하지 않습니다.

②센서 칩 패키지

자동차용 센서의 요구사항은 자동차 특유의 가혹한 환경(고온 및 저온, 진동, 가속도, 습도, 소음, 배기가스)에 오랫동안 적용 가능해야 한다는 것입니다. 그리고 작고 가벼워야 하며 재사용성이 좋고 출력 범위가 넓어야 합니다. 알루미나 세라믹 기판의 열, 부식, 마모 및 잠재적인 우수한 전자기적, 광학적 기능은 최근 제조 기술의 발전과 센서로 만들어진 알루미나 세라믹 소재의 전체 사용으로 인해 위의 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있으며 대표적인 응용 분야는 LIDAR, 카메라입니다. , 밀리미터파 레이더 등

③LED 패키지

최근 몇 년 동안 LED 조명 기술은 헤드라이트, 미등, 방향 지시등, 주변 조명, 디스플레이 백라이트 등 자동차 제조에 널리 사용되었습니다. LED 전력이 높을수록 열 방출에 더 많은 주의를 기울여야 합니다. . LED 작동으로 발생하는 열은 효과적으로 방출될 수 없으며 LED 접합 온도가 너무 높아 LED 발광 효율이 급격히 저하될 뿐만 아니라 LED 수명에 치명적인 영향을 미칩니다. 현재 알루미나 세라믹 기판은 저비용일 뿐만 아니라 LED 방열을 위한 세라믹 기판의 고출력, 고정밀도, 저비용, 고접착성, 높은 표면 평탄도를 효율적이고 환경 친화적으로 생산하는 데 사용됩니다. 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 이론적인 열전도율과 실제 열전도율은 낮습니다. 따라서 전자 산업 발전 요구 사항을 더 잘 충족하고 기판 제품의 품질을 향상시키기 위해서는 원자재 Al2O3 분말의 품질, 성능 지표 및 제조 공정 선택에 주의를 기울여야 합니다.

①원료 준비

장기적인 연구 및 생산 응용을 통해 Al2O3의 순도, α상 함량, 결정 형태, 입자 크기 분포 및 기타 지표는 기판 제품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 일반적으로 다음이 필요합니다.

• Na2O 함량은 0.1% 미만, Fe 및 Fe2O, H2O 함량은 가능한 한 낮습니다.
• 결정 모양은 구형이어야 합니다.
• 원료 알루미나의 α상 전환율은 적절하게 제어되고 안정적으로 유지되어야 합니다.
• 알루미나는 응집된 입자를 줄이기 위해 완전히 분쇄되어야 합니다.

②제조과정

원자재 선택과 더불어 성형, 소결 공정도 성패를 좌우하는 핵심 요소다. 성형기술로는 사출성형, 건식프레스, 캐스팅성형 등이 일반적으로 사용되고 있으나, 사출성형의 효율성은 높지만 대형 박판 제작이 어렵다. 건식 프레싱은 밀도가 높고 기판의 평탄도 확보가 용이하지만 생산 효율이 낮고 비용이 높으며 초박형 기판을 준비하기가 어렵습니다. 주조성형은 높은 생산성과 초박형이라는 이중의 장점을 가지고 있지만, 블랑의 밀도가 낮기 때문입니다. 소결 중에 변형되기 쉽습니다. 따라서, 현재 업계에서는 대형 기판의 수율 향상을 위해 소결 방법의 최적화와 소결조제의 선정에 주력하고 있다.

III. 요약

결론적으로, 자동차 연구 개발 및 생산 단계의 현재 단계에서는 알루미나 세라믹 기판 재료의 사용이 점점 더 늘어나고 있습니다. 그러나 앞으로 더 많은 알루미나 세라믹 기판, 지능형 세라믹 제품이 자동차 제조 산업에 도입되어 사용될 경우 알루미나 세라믹 원료의 생산, 재료 평가 및 기술 활용 및 기타 여러 측면에 대한 연구가 계속되어야 합니다.

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