陶瓷金屬化的應用

1.電力電子領域

電力電子技術是現代高效節能技術，是弱電控制與被控制強電之間的橋梁，是在非常廣泛的領域內支持多項高技術發展的基礎技術。電力電子技術發展的基礎在于高質量器件的出現，后者的發展又必將對管殼提出更高更多的要求。

真空開關管（陶瓷真空滅弧室）是氧化鋁陶瓷經金屬化后與銅封接成一體，是一種新型高性能中高壓電力開關的核心部件，其主要作用是，通過管內真空優良的絕緣性使中高壓電路切斷電源后能迅速熄弧并抑制電流，從而達到安全開斷電路和控制電網的作用，避免事故和意外的發生，其部分產品見下圖。真空開關管具有節能、防爆、體積小、維護費用低、運行可靠和無污染等特點，主要用于電力的輸配電控制系統。

2.微波射頻與微波通訊

在射頻/微波領域，氮化鋁陶瓷基板具有其它基板所不具備的優勢：介電常數小且介電損耗低、絕緣且耐腐蝕、可進行高密度組裝。其覆銅基板可應用于射頻衰減器、功率負載、工分器、耦合器等無源器件、通信基站(5G)、光通信用熱沉、高功率無線通訊、芯片電阻等領域。

3.LED封裝

對于現有的LED光效水平而言，由于輸入電能的80-85%左右轉變成熱量，且LED芯片面積小，工作電流大，造成芯片工作的溫度高，因此芯片散熱是LED封裝必須解決的關鍵問題。

氮化鋁陶瓷基板由于其具有高導熱性、散熱快且成本相對合適的優點，受到越來越多的LED制造企業的青睞，廣泛的應用于高亮度LED封裝、紫外LED等。LED封裝用陶瓷基板因其絕緣、耐老化、可在很小單位面積上固裝大功率芯片，擁有了小尺寸大功率的優勢。

4.IGBT領域

絕緣柵雙極晶體管（簡稱IGBT）以輸入阻抗高、開關速度快、通態電壓低、阻斷電壓高、承受電流大等特點，成為當今功率半導體器件發展主流。由于IGBT輸出功率高，發熱量大，散熱不良將損壞IGBT芯片，因此對IGBT封裝而言，散熱是關鍵，必須選用陶瓷基板強化散熱。

氮化鋁、氮化硅覆銅陶瓷基板具有熱導率高、與硅匹配的熱膨脹系數、高電絕緣等優點，非常適用于IGBT以及功率模塊的封裝。廣泛應用于軌道交通、航天航空、電動汽車、智能電網、太陽能發電、變頻家電、UPS等領域。電動汽車以及混合動力汽車是高導熱氮化硅最主要的應用領域。

目前，國內高鐵上IGBT模塊，主要使用的是由丸和提供的氮化鋁陶瓷基板，隨著未來高導熱氮化硅陶瓷生產成本的降低，或將逐漸替代氮化鋁。氮化硅陶瓷覆銅板因其可以焊接更厚的無氧銅以及更高的可靠性，在未來電動汽車用高可靠功率模板中應用廣泛。