大面積無壓燒結銀膏適配20MM*20MM，助力功率模組大發(fā)展

近年來，隨著功率電子器件向高功率密度、小型化方向發(fā)展，傳統(tǒng)焊接材料如錫基焊料已難以滿足高溫、高可靠性需求。在這一背景下，無壓燒結銀膏技術憑借其優(yōu)異的導熱性、導電性和高溫可靠性，成為功率模組封裝領域的新寵。其中，善仁新材在2023年開發(fā)的大面積無壓燒結銀膏AS9335X1適配20mm×20mm尺寸的創(chuàng)新應用，正在為功率模組行業(yè)帶來革命性突破。
一、技術突破：AS9335X1的核心優(yōu)勢
AS9335X1是一種專為大面積芯片互連設計的低溫燒結銀膏，其較大特點是可在200℃以下實現(xiàn)無壓燒結，且適用于20mm×20mm的大尺寸芯片焊接。傳統(tǒng)燒結銀膏需要施加10-20MPa壓力，而AS9335X1通過納米銀顆粒表面改性技術和有機載體優(yōu)化，僅需0.5MPa以下壓力即可完成致密化燒結，避免了高壓對敏感芯片的損傷。
AS9335X1燒結后的熱導率可達160W/(m·K)，是錫基焊料的3倍以上；剪切強度超過30MPa，在-55℃至175℃的熱循環(huán)測試中表現(xiàn)出卓越的可靠性。其電阻率低至6.5×10??Ω·cm，顯著降低了功率模組的導通損耗。這些性能使其特別適合碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體器件的封裝需求。
二、應用場景：功率模組封裝的新范式
在電動汽車逆變器、光伏逆變器和工業(yè)變頻器等場景中，功率模組需要承受高頻、高溫、高電流的嚴苛工況。AS9335X1的20mm×20mm適配能力，使其可直接用于大尺寸IGBT或SiC芯片的Die-Attach工藝。
以某車企800V電驅平臺為例，采用AS9335X1燒結的SiC功率模塊，相較傳統(tǒng)焊接方案，模塊熱阻降低60%，工作結溫提升至150℃以上，同時功率循環(huán)壽命提升10倍。在光伏領域，某廠商通過該技術將組串式逆變器功率密度提升至50kW/L，效率突破99%。此外，其低溫無壓特性還支持多層堆疊封裝，為三維集成功率模塊（如IPM）提供了新思路。
三、產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)與解決方案
盡管優(yōu)勢顯著，大面積無壓燒結仍面臨工藝控制難題。AS9335X1通過三項創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破：
1. 流變學調控：采用觸變性配方，確保20mm×20mm范圍內(nèi)銀膏印刷厚度偏差小于±5μm；
2. 氣氛保護燒結：在氮氫混合氣體中實現(xiàn)孔隙率<5%的致密燒結層。
目前，該材料已通過AEC-Q101車規(guī)認證，并在國內(nèi)頭部功率模塊廠商實現(xiàn)量產(chǎn)。生產(chǎn)線數(shù)據(jù)顯示，其工藝良率可達98.5%，單位面積成本較進口產(chǎn)品降低30%。
大面積燒結銀膏AS9335X1的推廣正在改變功率電子產(chǎn)業(yè)鏈格局。隨著第三代半導體滲透率提升，無壓燒結銀膏市場預計將以25%的年均增速擴張。善仁新材團隊正開發(fā)適配30mm×50mm的迭代產(chǎn)品，并探索銀-銅復合膏體以進一步降低成本。可以預見，這項技術將持續(xù)推動功率模組向更高效率、更小體積、更長壽命的方向演進，為新能源革命提供關鍵材料支撐。