氧化铝基板是目前用途最广泛、最经济有效的陶瓷基板材料，具有良好的绝缘性、化学性质稳定，热导率高，高频性好等特性，综合性能良好。在汽车工业领域中，得益于行业的迅猛发展，氧化铝陶瓷基板的需求量正逐年增加。

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，整体来看它的应用对减轻车辆质量、提高发动机热效率、降低油耗、提高易损件寿命、完善汽车智能性功能是具有积极意义的。

一、氧化铝陶瓷基板在汽车制造业的应用

①IGBT封装

IGBT是现代电力电子器件中的主导型器件，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。IGBT是能源变换与传输的核心器件，能够根据信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，在汽车制造中主要用于电机控制器、车载空调等。传统的IGBT模块中，氧化铝精密陶瓷基板是最常用的精密陶瓷基板。但由于氧化铝精密陶瓷基片相对低的热导率、与硅的热膨胀系数匹配不好，并不适合作为高功率模块封装材料。

DCB-Al₂O₃基板（96%）

②传感器芯片封装

对汽车用传感器的要求是能长久适用于汽车特有的恶劣环境（高温、低温、振动、加速、潮湿、噪声、废气），并应当具有小型轻量，重复使用性好，输出范围广等特点。氧化铝陶瓷基板耐热、耐蚀、耐磨及其潜在的优良的电磁、光学机能，近年来随着制造技术的进步而得到充分利用，氧化铝陶瓷材料制成的传感器完全能够满足上述要求，代表应用有激光雷达、摄像头、毫米波雷达等。

汽车传感器

③LED封装

近年LED照明技术在汽车制造中得到了广泛应用，如车大灯，尾灯、指示等、氛围灯、显示屏背光等。越是高功率的LED，其散热问题越需要受到重视——LED运作所产生的热量若无法有效散出，将会使LED结面温度过高，不但导致LED发光效率快速衰减，也会对LED的寿命造成致命影响。目前使用氧化铝陶瓷基板不仅成本较低，而且能够高效且环保的生产出高功率、高精度、低成本、高附着力、高表面平整度的LED用陶瓷散热基板，因此在LEd领域得到了广泛应用。

车用LED灯构造（图片来源：hella）

二、氧化铝陶瓷基板的质量要点

不过氧化铝陶瓷虽然可以满足基板的刚性承载需求及耐环境侵蚀的功能，但其理论热导率与实际热导率都偏低，因此为了更好地满足电子产业发展的要求，提高基板产品质量，就必须要重视原料Al₂O₃粉体的品质、性能指标，以及制造工艺的选择。

①原料制备

通过长期的研究和生产应用，Al₂O₃的纯度、α-相含量、结晶形貌、粒度分布等指标对基板产品质量影响较大。因此一般要求：

l Na₂O含量低于0.1%，Fe及Fe₂O、H₂O含量尽可能低；

l 结晶形貌以球形为好；

l 原料氧化铝的 α-相转化率应控制适宜，且保持稳定；

l 氧化铝应经过充分研磨，减少团聚颗粒。

②制造工艺

除了原料选择外，成型与烧结工序也是决定成败的关键因素。成型技术方面，常用有注射成型、干压成型和流延成型等，不过注射成型效率虽高，但做大尺寸薄板比较困难；干压成型产品密度高、基板平整度容易保证，但生产效率低、成本高，制备超薄基板比较困难；流延成型是兼具高生产效率、超薄的双重优点，但由于坯体致密度较低，烧结时容易变形。因此为了提高大尺寸基板的优等品率，目前业界正重点对优化烧结的方法和烧结助剂的选择展开研究。

三、总结

总之，现阶段汽车的研发及生产阶段已越来越多地采用氧化铝陶瓷基板材料，但若要在未来的汽车制造业中将更多的氧化铝陶瓷基板、智能陶瓷制品被引入和采用到汽车上，在氧化铝陶瓷原料的制取、材料的评价和利用技术等许多方面都还需要继续加以研究。

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