低溫燒結銀膏突破硅光芯片散熱瓶頸，助推光模塊發展

燒結銀膏作為先進封裝領域的革新材料，通過其獨特的物理特性和工藝優勢，正在成為解決硅光芯片散熱難題、推動光模塊技術升級的關鍵解決方案。以下從技術原理、散熱性能提升、光模塊集成優化及產業化影響四個維度分析：

一 燒結銀膏的技術特性與散熱機制

1 高導熱性與低熱阻
燒結銀膏通過納米銀顆粒的固態擴散形成致密銀層，導熱系數可達140-300 W/m·K，是傳統焊料的3-6倍。在硅光芯片封裝中，銀膏AS9335形成的導熱通路可將芯片產生的熱量快速傳導至封裝基板或散熱結構，顯著降低結溫。例如，在SiC MOSFET封裝中，銀膏可將熱阻降低50%，延長器件壽命20%。

2低溫工藝兼容性
燒結溫度通常為150-200℃，無壓工藝AS9338燒結銀膏甚至低至130℃，遠低于傳統焊料的220℃以上，避免了對硅光芯片中敏感光學元件，如波導、調制器的熱應力損傷。同時，低溫燒結可焊接納米銀漿AS9120W低溫特性支持與柔性基板如聚酰亞胺的集成，適用于可穿戴光通信設備。

3高可靠性與環保性
燒結銀層無鉛無鹵素，符合RoHS標準；剪切強度達30-103MPa，抗電遷移性能優異，熱循環壽命超過1000次（-55~175℃）。其免清洗工藝減少化學污染，適配高潔凈度光模塊封裝需求。

二 硅光芯片散熱痛點與燒結銀膏的解決方案

1硅材料的熱光耦合效應
硅的熱膨脹系數CTE與氮化硅光波導材料不匹配，高溫下易導致波導折射率漂移，影響光信號傳輸效率。燒結銀膏AS9335通過高效散熱將芯片溫度穩定在合理范圍，抑制熱致信號失真。

2高密度集成帶來的熱積累
硅光芯片通過3D堆疊集成光器件與驅動電路，功率密度可達500W/cm2以上。傳統焊料難以滿足高熱流密度需求，而燒結銀膏AS9335的致密銀層可將局部熱點溫度降低20-30℃，**器件長期穩定性。

3光模塊封裝的輕薄化需求
燒結銀膏支持微凸點互連和HDI高密度互連工藝，實現10μm級線寬/線距，滿足1.6T光模塊對緊湊封裝的要求。例如，在CoWoP封裝中，銀膏AS9338替代ABF基板，使模塊厚度減少30%。

三 燒結銀膏推動光模塊技術升級的典型案例

1 CPO（共封裝光學）技術
在硅光子芯片與驅動IC的共封裝中，燒結銀膏的低損耗特性，信號傳輸損耗降低20%和高溫穩定性**了高速電光轉換效率。英偉達H100 GPU采用類似技術后，算力密度提升60TOPS/mm3，散熱效率提高3倍。

2 高速光模塊（如1.6Tbps）
燒結銀膏的高密度互連能力支持多通道并行封裝，解決傳統焊料在30μm線寬下的可靠性問題。實測表明，采用銀膏AS9376封裝的400G/800G光模塊，工作溫度降低15℃，誤碼率（BER）改善至10?1?以下。

3車規級光通信模塊
在新能源汽車的激光雷達（LiDAR）和車載光網絡中，燒結銀膏AS9376的的耐高溫（200-300℃）和抗振動特性，滿足車規AEC-Q100認證可靠性要求，推動硅光芯片在ADAS系統中的應用。

四 產業化挑戰與未來趨勢

1工藝控制與成本優化
當前燒結銀膏的孔隙率需控制在5%以下，且納米銀粉成本較高，是傳統焊料的10倍。需開發智能化燒結設備（如壓力/溫度閉環控制系統）和規模化生產工藝以降低成本。

2與先進封裝技術深度融合
燒結銀膏與硅通孔TSV、扇出型封FOW裝LP的結合，將進一步推動硅光芯片的3D異構集成。例如，微電子所開發的仿生微流散熱結構與銀膏聯用，可使芯片功率密度提升208 W/cm2。

五、結論

燒結銀膏AS系列通過高導熱、低溫兼容、高可靠性等特性，有效解決了硅光芯片在高功率密度下的散熱瓶頸，為1.6T光模塊、CPO等*技術提供了核心材料支撐。隨著善仁新材AS系列國產化替代和工藝成熟，其成本優勢將進一步釋放，推動光模塊向更高性能、更低功耗、更小尺寸演進，成為AI算力、自動駕駛、6G通信等領域的關鍵使能技術。