为实现氮化硅陶瓷基板热扩散率高精度评估而开展联合研究

• AIST 集团（由日本国立产业技术综合研究所（AIST）和 AIST Solutions Co. (NGK)就用于功率半导体元件（功率半导体模块）和其他此类应用的氮化硅陶瓷基板的热扩散率评估方法的验证开展了联合研究。
• 通过这项共同研究，我们将寻求最高精度的尖端产品评估方法，从而利用先进技术促进基板制造商的生产和开发。这将有助于提高他们在全球不断扩大的电子设备市场中的竞争力。

氮化硅陶瓷基板在电源模块的有源金属钎焊（AMB）基板中发挥着关键作用，其应用包括电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）电机控制的逆变器。这些基板在功率半导体模块运行期间具有散热功能。同时，基板越薄、热扩散率越高，功率半导体模块的运行效率就越高。电动汽车和混合动力汽车的日益普及推动了大功率功率半导体模块的使用，从而导致对具有出色散热性能的更薄基板的需求不断增加。然而，由于缺乏评估厚度小于 0.5 毫米的基板热扩散率的明确方法，因此在确保测量结果的一致性方面面临挑战。这项联合研究利用了 AIST 及其在评估方法方面的丰富知识，以及 NGK 及其先进的陶瓷基板技术，努力收集数据以量化影响基板热扩散率测量的初步过程。这将使我们能够验证现有日本工业标准 (JIS) 中尚未定义的甚至比 0.5 毫米更薄的高性能薄基板的评估方法，从而为实现测量数据的高准确性和未来评估方法的标准化做出贡献。

通过这项联合研究，AIST 希望帮助实现该领域评估方法的标准化，同时通过向产业界提出高精度、可重复的薄基板热扩散率测量方法，进一步增强日本产业的竞争实力。

NGK 将参与这项联合研究，目的是提高用于功率模块的 AMB 基板的可靠性，并通过提供其专有陶瓷技术和产品帮助应对社会挑战。

氮化硅陶瓷基板

氮化硅（Si3N4）具有优异的性能，尤其是耐热性、耐腐蚀性、高硬度和高导热性，因此被广泛应用于轴承、结构部件和需要耐热的材料中。近年来，由于氮化硅具有高导热性、优异的绝缘性能和韧性等特性，功率模块的 AMB 衬底对氮化硅的需求不断增加。

用于功率模块的 AMB 基底面

功率模块用 AMB 基板由氮化硅陶瓷基板和两块铜板组成。NGK 用于功率半导体模块的 AMB 电路基板采用专有的先进接合技术，在陶瓷基板和铜板之间形成了极薄的接合层，厚度仅为几微米或更薄。这大大降低了粘合层的热阻和内部应变，从而实现了优异的散热性能。

< AIST Solutions Co.>

AIST Solutions 于 2023 年 4 月成立，是一家将国家创新生态系统付诸实践的企业。它旨在通过充分调动国家先进工业科学技术研究所（AIST）及其合作伙伴所积累的科技专业知识，加快开放式创新的步伐，从而在七个不同的解决方案领域应对社会挑战，提高产业竞争力。

NGK 是陶瓷领域的领先企业。自 1919 年成立以来，NGK 利用其独特的陶瓷技术提供了众多解决社会问题的突破性产品。如今，NGK 活跃在全球 20 多个国家，主要关注领域包括移动、能源、物联网和工业。作为汽车催化转换器陶瓷基板的最大制造商之一，NGK 正在积极减少对全球环境造成的压力。此外，NGK 的产品还包括储能系统 “NAS ”电池、可持续能源基础设施的重要工具，以及支持全球物联网发展的紧凑、轻薄、高能量密度的锂离子充电电池 “EnerCera ”系列。通过向碳中和及数字社会领域提供创新产品和服务，NGK 致力于为创造新价值和可持续社会做出贡献。