當前位置:首頁 ? 行業動態 ? 氮化硅陶瓷基板:新能源汽車電力電子的散熱革新
文章出處:行業動態 責任編輯:深圳市金瑞欣特種電路技術有限公司 閱讀量:- 發表時間:2025-07-17
在新能源汽車快速發展的今天,電力電子系統的性能提升已成為行業競爭的關鍵。作為核心散熱材料的陶瓷基板,其技術演進直接影響著整車的能效和可靠性。在眾多陶瓷材料中,氮化硅(Si?N?)憑借其獨特的性能組合,正在成為新一代電力電子封裝的首選材料,下面由深圳金瑞欣小編來為大家講解一下:
一、從“配角”到“C位”:氮化硅的逆襲
傳統氧化鋁(Al?O?)基板,工藝成熟、價格低廉,卻在高熱流面前“力不從心”;氮化鋁(AlN)導熱亮眼,卻脆若薄冰;有毒的氧化鈹(BeO)早已被貼上“禁入”標簽。氮化硅以“三高”破局:高熱導、高韌性、高可靠。其抗彎強度可達AlN的2倍以上,熱沖擊溫差超過800 °C,與第三代半導體SiC的“熱膨脹默契”更讓它成為高壓高頻場景的唯一解。
二、IGBT:氮化硅讓“大電流”冷靜奔跑
IGBT約占整車成本的7–10%,卻長期受制于散熱瓶頸。車規級工況下,逆變器內部溫度動輒150 °C以上,且伴隨持續振動。氮化硅AMB(活性金屬釬焊)基板將0.3 mm厚銅箔無縫鍵合,銅層電阻低至1.5 mΩ,載流量輕松突破500 A。英飛凌最新一代HybridPACK?模塊的功率循環壽命因此提升5倍,整車能耗下降2–3個百分點——別小看這2%,它足以讓一輛續航600 km的轎車多跑12 km。
三、SiC MOSFET:氮化硅為“小芯片”撐起大舞臺
SiC MOSFET以5–10 %的續航增益,被視作IGBT的終極替代者。但芯片面積縮小后,熱流密度飆升至500 W cm?2,傳統基板瞬間“崩潰”。特斯拉Model 3率先在逆變器中批量采用氮化硅陶瓷基板,配合SiC器件實現峰值300 kW輸出;比亞迪e3.0平臺更進一步,將氮化硅基板與NTC溫度傳感器集成,電控效率高達99.7 %,功率密度提升30 %,電流上限840 A——這意味著在相同體積下,系統可再多驅動一臺空調壓縮機而毫不費力。
四、下一站:從材料到系統的升維競爭
800 V高壓平臺:保時捷Taycan、小鵬G9的量產,讓氮化硅基板需求呈指數級上升,預計2025年全球市場規模將突破5億美元。
多功能一體化:京瓷最新“嵌入式銅柱”氮化硅基板,將電感、電容直接埋入陶瓷層,系統體積縮小20 %。
綠色閉環:歐盟ReCerAM項目已實現氮化硅-銅復合基板99 %回收率,碳足跡降低60 %,為下一代可持續電動車鋪平道路。
總結:
氮化硅陶瓷基板不是簡單的“散熱片”,而是電驅系統里名副其實的“隱形引擎”。當電機轉速沖破2萬轉、電池電壓邁向1000 V、快充時間逼近5分鐘,唯有氮化硅能在方寸之間馴服熱量、抵抗沖擊、守護安全。它讓每一次能量轉換更高效,讓每一次遠行更安心——這場靜默的材料革命,正在重新定義新能源汽車的性能天花板。
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通過公司研發團隊的不懈努力,現已成功研發微小孔板、高精密板、難度板、微型化板、圍壩板等,具備DPC、DBC、HTCC、LTCC等多種陶瓷生產技術,以便為更多需求的客戶服務,開拓列廣泛的市場。
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