セラミック基板を要求する自動車エレクトロニクス

カーエレクトロニクスが高性能セラミック基板を必要とする理由

電気自動車および自動運転車の急速な進化により、電子システムは限界に達しています。この革命の中心には、自動車グレードのセラミック基板という重要なコンポーネントがあります。従来の材料とは異なり、窒化アルミニウム (AlN) などの特殊セラミックは、 EV トラクション インバータ モジュールから自動運転センサー電源に至るまで、次世代の自動車用途に必要な比類のない熱的、電気的、機械的安定性を提供します。

コア材料: AlN と Al₂O₃ のどちらかを選択

適切なセラミック ベースを選択することは、パフォーマンスと費用対効果にとって最初の重要な決定です。

窒化アルミニウム (AlN): パフォーマンスリーダー

熱伝導率が 170 ～ 200 W/mK のAlN 基板は、自動車用 SiC パワー パッケージングなど、最も要求の厳しい熱管理の課題に最適です。シリコン チップの CTE と厳密に一致しているため、激しい熱サイクル下でも長期的な信頼性が保証されます。

アルミナ (Al₂O₃): 費用対効果の高い主力製品

低コストで優れた電気絶縁性と機械的強度を提供する Al₂O₃ は、バッテリー管理システム (BMS) 絶縁や、極度の熱伝導率が重要視されるさまざまなセンサー インターフェイスなどの用途に信頼できる選択肢です。

自動車設計における主なパフォーマンス上の利点

• 極限環境での安定性: -55°C から 250°C 以上まで確実に動作し、ボンネット内のコンポーネントに不可欠です。
• 優れた熱放散: AlN は標準の FR-4 PCB 材料よりも 100 倍以上優れた熱伝導性を備え、より高い電力密度を直接実現します。
• 耐振動性と耐衝撃性:電動パワーステアリング (EPS) ドライバーにとって重要な、自動車の寿命における厳しい機械的ストレスに耐えます。
• 高電圧の安全性:絶縁耐力 >15kV/mm により、800V+ EV アーキテクチャでの安全な動作が保証されます。

最新の車両における重要なアプリケーション

パワートレインからインフォテインメントに至るまで、セラミック基板は次のようなテクノロジーを実現しています。

1. パワー トラクション インバータ:メイン ドライブの IGBT および SiC MOSFET のコア プラットフォーム。
2. オンボード充電器 (OBC):高電力 AC-DC 変換を効率的に管理します。
3. DC-DCコンバータ:損失を最小限に抑えた48V/12Vシステム用のステップ電圧。
4. 熱管理: PTC ヒーターとコントローラー モジュールのベースとして機能します。
5. 先進運転支援システム (ADAS): LIDAR およびレーダー センサー モジュールに確実に電力を供給します。

セラミック基板を指定するための 5 ステップ ガイド

1. 熱および電力要件の定義: EV インバーターまたは OBC モジュールの熱流束と最大ジャンクション温度を計算します。
2. ベース セラミック材料の選択:最高の熱性能を得るには AlN を、コストのバランスを求めるには Al₂O₃ を選択してください。
3. メタライゼーション技術の選択:最高の信頼性を得るにはAMB セラミックを、実績のあるパフォーマンスを求めるには DBC を選択してください。
4. 製造容易性を考慮した設計 (DFM):パターン レイアウトとコンポーネントの統合の早い段階でサプライヤーと協力します。
5. 厳格なテストによる検証:基板が AEC-Q200 または同等の自動車グレードの信頼性基準を満たしていることを確認します。

FAQ: カーエレクトロニクス用セラミック基板

Puwei では、自動車業界の厳しい要求に合わせた高信頼性セラミック基板のエンジニアリングと製造を専門としています。 AlN DBC パワー基板とAMB セラミックに関する当社の専門知識は、メーカーが将来のモビリティに必要な電力密度、安全性、寿命を達成するのに役立ちます。

詳しい製造情報: アルミナ基板の DBC メタライゼーション、アルミナ基板の直接結合銅、アルミナ セラミック DBC 基板