燒結(jié)銀膏：提升芯片與框架性能可靠性能

燒結(jié)銀膏：提升芯片與框架性能可靠性能

一、技術(shù)原理：納米銀顆粒的固態(tài)擴(kuò)散與致密化

燒結(jié)銀膏的核心在于納米銀顆粒（粒徑<100 nm）的固態(tài)擴(kuò)散機(jī)制。其制備包含以下關(guān)鍵步驟：

1 材料組成：以納米銀粉為主體，混合有機(jī)載體（粘結(jié)劑、溶劑）及微量添加劑（抗氧化劑、分散劑），形成高流動(dòng)性的膏狀物。

2 低溫?zé)Y(jié)：在150-300℃下，通過(guò)表面自由能驅(qū)動(dòng)和原子擴(kuò)散，納米銀顆粒形成燒結(jié)頸，較終形成多孔銀層（孔隙率10%-20%），無(wú)需熔融銀（熔點(diǎn)961℃）。

3 致密化增強(qiáng)：通過(guò)加壓（1-5 MPa）工藝可進(jìn)一步減少孔隙率，提升機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性。

二、核心優(yōu)勢(shì)：破傳統(tǒng)連接材料的局限

1 高導(dǎo)熱與低熱阻

燒結(jié)銀膏熱導(dǎo)率可達(dá)240 W/m·K（純銀的90%），是傳統(tǒng)焊料（如Sn-Ag-Cu焊料約50 W/m·K）的2-4倍，可快速導(dǎo)出芯片熱量，降低結(jié)溫（如SiC模塊結(jié)溫從150℃提升至200℃以上）。

在5G射頻模塊中，信號(hào)傳輸損耗降低20%，**高頻穩(wěn)定性。

2 低溫工藝兼容性

燒結(jié)溫度低至150℃（如AS9335型號(hào)），避免高溫對(duì)GaN、SiC等寬禁帶半導(dǎo)體芯片的損傷，同時(shí)減少熱應(yīng)力導(dǎo)致的焊點(diǎn)開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

無(wú)壓燒結(jié)技術(shù)（如善仁新材AS9376）適配復(fù)雜結(jié)構(gòu)封裝，降低工藝復(fù)雜度。

3 高機(jī)械可靠性

剪切強(qiáng)度達(dá)40MPa（傳統(tǒng)焊料的3倍以上），抗電遷移性能優(yōu)異，熱循環(huán)壽命（-55~175℃）超過(guò)1000次。

在新能源汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）中，熱阻降低50%，延長(zhǎng)電池壽命20%。

4 環(huán)保與工藝簡(jiǎn)化

無(wú)鉛無(wú)鹵素配方，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)；免清洗工藝減少化學(xué)廢料。

適配裸銅表面燒結(jié)（如AS9376/AS 9375），省去鍍銀步驟，降低成本。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1新能源汽車與功率電子

用于IGBT、SiC MOSFET等功率模塊的芯片與框架連接，提升散熱效率和長(zhǎng)期可靠性。

在電池管理系統(tǒng)（BMS）中優(yōu)化熱管理，延長(zhǎng)電池壽命。

2 5G通信與射頻器件

在射頻功率放大器中實(shí)現(xiàn)低損耗連接，支持高頻信號(hào)傳輸。

3光伏與儲(chǔ)能系統(tǒng)

提升太陽(yáng)能逆變器的熱管理效率，應(yīng)對(duì)高功率密度需求。

4柔性電子與可穿戴設(shè)備

AS9338燒結(jié)銀膏低溫?zé)Y(jié)特性適配曲面封裝，適用于柔性電路板連接。

四、市場(chǎng)與產(chǎn)品案例善仁新材AS9385：支持裸銅燒結(jié)，剪切強(qiáng)度>75 MPa，熱導(dǎo)率>200 W/m·K，適配新能源汽車IGBT封裝。

AS9335/AS9331：低溫?zé)Y(jié)（150-200℃），適用于LED、QFP等封裝，抗氧化性能優(yōu)異。

總結(jié)

燒結(jié)銀通過(guò)納米銀顆粒的致密化特性和低溫工藝優(yōu)勢(shì)，解決了傳統(tǒng)焊料在高溫、高功率場(chǎng)景下的性能瓶頸，成為提升芯片與框架連接可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。未來(lái)隨著新能源汽車、5G通信等領(lǐng)域的快速發(fā)展，其應(yīng)用前景將更加廣闊。