国外有个工程师开发了一种双面陶瓷功率半导体模块基板，是用于更有效地冷却电动汽车设计中的碳化硅功率器件。

在陶瓷板模块通过提供更有效的冷却来显着减小驱动逆变器的尺寸，并在陶瓷基板形成时允许在陶瓷基板内进行垂直互连，从而进一步减小尺寸并提高电气性能。

虽然在开发该模块集成系统和设备技术高级电源模块中，经典模块的顶部是带有陶瓷基板的Sic器件，但如今我们现在有了使用集成冷却的陶瓷板冷却构建功率模块的新可能性。

我们在有可能将冷却器的背面用于电容器或端子，就是可以从顶部到底部的连接，或者我们可以让电线穿过陶瓷板本身以进行背面金属化，这为我们提供了低电感，就是因为电容器更靠近半导体器件。

工程师将用于半桥转换器的碳化硅功率器件，可以直接安装在由项目开发的氮化铝陶瓷基板制成上，该陶瓷的热特性超过170W/mk。冷却器上陶瓷板是直接金属化的，因此您不需要中间层，这意味着您可以将热阻减半，这就是一个很大的优势，具有更好的热性能、更轻的重量和更小的空间。

使用陶瓷基板可以构建内部冷却结构，例如作为针翅结构，并且电连接可以在基板外部运行或包含在其中，这将使用通过不在 SiC 器件下方的 pin 鳍的连接上。针对传统冷却的单面基板进行测试热阻减半。

在散热片上的芯片设计中也被应用于带有集成冷却器陶瓷基板的新型Sic功率模块，在冷却器由两侧镀铜的液流氮化铝冷却器和优化的针翅结构组成。散热器尺寸为 48 x 36 mm，厚度为 3.6 mm（包括金属镀层），重量为 10 g。

带有典型底板的冷却器重 60 克，因此冷却器本身的重量大大减轻。在机械应力可能是由加压烧结工艺引起的，因此我们对芯片下方的结构进行了大量研究，模拟了作用在陶瓷上的压力。所以芯片下方的结构都非常相似，因此在10 MPa压力烧结过程中存在相同的机械压力，在20 MPa的压力对于陶瓷基板冷却器来说不是问题，而且从我们的剪切测试来看，金属化层的接触良好。

在采用针翅式陶瓷冷却器的功率模块从芯片到冷却器的热阻为0.15 K cm²/W，将三个模块并联用于典型的动力传动系统逆变器设计，冷却液流量为7.5升/分钟，压降为200 mbar与传统冷却器相当。

基于陶瓷基板冷却器技术构建了一个非常有趣的功率模块，我们已经证明具有高热性能和低电感以实现高开关性能。我们使用压力辅助烧结技术构建了一个带有SiC器件的原型系统，芯片顶部有键合线，背面有电容器和直流和交流连接。所以我们现在正计划对性能进行其他演示和电气测试。