新能源汽車功率模塊的“散熱神器”——AMB基板

一、引言

新能源汽車以其零排放、低噪音、高效率等優點，正逐漸成為傳統燃油汽車的有力替代品。功率模塊是新能源汽車電機控制器、充電樁等核心部件的重要組成部分，其負責電能的轉換與控制，是實現高效能量管理的關鍵。然而，功率模塊在工作過程中會產生大量的熱量，如果散熱不良，將會導致模塊性能下降甚至損壞。因此，尋找一種具有高散熱性能的基板材料，對于提升功率模塊的可靠性和壽命具有重要意義。AMB基板正是在這樣的背景下應運而生，并憑借其優異的散熱性能和機械強度，在新能源汽車功率模塊中得到了廣泛應用。

二、AMB基板的基本原理與制備工藝

AMB基板是一種采用活性金屬焊接技術將高熱導率的陶瓷材料與金屬基板連接在一起形成的復合基板。其基本原理是利用活性金屬（如鈦、鋯等）與陶瓷材料（如氧化鋁、氮化鋁等）在高溫下的化學反應，形成強固的冶金結合界面，從而實現陶瓷與金屬之間的高強度連接。通過這種連接方式，AMB基板既保留了陶瓷材料的高熱導率、低膨脹系數等優點，又具備了金屬材料的良好機械加工性能和電氣性能。

AMB基板的制備工藝主要包括陶瓷基板制備、金屬化層制備、活性金屬焊接以及后處理等步驟。其中，陶瓷基板的制備是關鍵環節之一，其質量直接影響到最終AMB基板的性能。目前常用的陶瓷基板制備方法有注漿成型、流延成型、干壓成型等。金屬化層的制備則是通過在陶瓷基板表面涂覆或沉積一層金屬薄膜，以便與后續的金屬基板進行焊接?；钚越饘俸附邮茿MB基板制備的核心步驟，它決定了陶瓷與金屬之間的結合強度。后處理主要包括切割、研磨、拋光等工序，以獲得符合要求的AMB基板尺寸和表面質量。

三、AMB基板在新能源汽車功率模塊中的應用優勢

高散熱性能：AMB基板采用的陶瓷材料具有高熱導率，能夠迅速將功率模塊產生的熱量傳導至金屬基板，并通過金屬基板的散熱結構將熱量散發出去，從而有效降低功率模塊的工作溫度，提高其可靠性和壽命。

良好的機械強度：由于陶瓷材料與金屬基板之間形成了強固的冶金結合界面，使得AMB基板具有優異的機械強度和抗沖擊性能，能夠滿足新能源汽車在復雜工況下的使用要求。

優異的電氣性能：AMB基板的金屬化層具有良好的導電性能，能夠有效降低功率模塊的電氣損耗，提高其工作效率。同時，陶瓷材料的絕緣性能也保證了功率模塊的安全性。

易于集成和模塊化設計：AMB基板具有良好的可加工性和可焊接性，便于實現功率模塊的集成化和模塊化設計，從而簡化整車的生產流程和維護成本。

四、當前面臨的挑戰及未來的發展趨勢

盡管AMB基板在新能源汽車功率模塊中具有廣泛的應用前景，但仍面臨一些挑戰需要解決。首先，AMB基板的制備成本相對較高，限制了其在低端市場的應用。其次，陶瓷材料與金屬材料的熱膨脹系數差異較大，可能導致在高溫下產生熱應力，影響基板的可靠性。此外，活性金屬焊接工藝的控制難度較大，需要精確控制焊接溫度和時間等參數以獲得良好的焊接質量。

針對以上挑戰，未來的發展趨勢可能包括以下幾個方面：一是通過改進制備工藝和降低原材料成本來降低AMB基板的制造成本；二是研究新型陶瓷材料和金屬材料以減小熱膨脹系數差異；三是開發更先進的活性金屬焊接技術以提高焊接質量和效率；四是探索AMB基板在其他領域的應用可能性以拓展其市場空間。

五、結論與展望

綜上所述，AMB基板作為一種先進的散熱基板技術，在新能源汽車功率模塊中具有廣泛的應用前景。通過不斷改進制備工藝、降低成本、提高可靠性等方面的努力，相信未來AMB基板將在新能源汽車領域發揮更大的作用，為推動新能源汽車產業的持續健康發展做出重要貢獻。