作者：vbond 發布時間：2025-04-21 13:44 瀏覽次數 :
1. 引言
隨著電力電子設備向高功率、高密度方向發展，IGBT封裝技術對材料性能的要求日益嚴苛。在眾多先進封裝材料中，燒結銀以其卓越的導熱性、導電性及高溫可靠性，成為高可靠性IGBT封裝的核心選擇，占據當前技術討論熱度的55%以上。本文將重點分析燒結銀的技術優勢、應用場景及未來挑戰。
2. 燒結銀的技術優勢
- 高導熱性：燒結銀的熱導率（≥200 W/mK）遠超傳統焊料（如無鉛錫膏的60 W/mK），可顯著降低芯片結溫，提升IGBT模塊的功率密度。
- 高溫穩定性：燒結層在250°C以上仍保持穩定，適合高溫應用（如新能源汽車電機控制器）。
- 低熱阻：納米銀顆粒燒結后形成致密結構，減少界面熱阻，優于鍵合線（如賀利氏硅鋁線）的點接觸散熱。
- 無鉛環保：符合RoHS標準，替代含鉛焊料（如無鉛錫膏）解決環保合規問題。
3. 燒結銀在IGBT封裝中的應用
- 芯片貼裝：替代傳統焊料，將IGBT芯片直接燒結在AMB銅陶瓷基板上，減少熱應力失效風險。
- 互連技術：與賀利氏粗鋁線或鍵合條帶協同使用，燒結銀用于高電流路徑，鋁線負責信號傳輸，優化成本與性能。
- 雙面散熱模塊：燒結銀用于芯片上下兩側連接，實現雙面冷卻（DTS解決方案），熱阻降低30%以上。
4. 挑戰與解決方案
- 工藝成本高：納米銀漿料價格昂貴，需通過規模化生產（如Miniled錫膏的共性技術）降低成本。
- 燒結工藝控制：需精確控制溫度（200~300°C）和壓力，避免孔隙率過高。
- 長期可靠性：通過添加合金元素（如Cu）改善抗電遷移性能，延長模塊壽命。
5. 未來展望
燒結銀技術將與先進封裝材料（如SiC基板）深度融合，推動IGBT封裝向更高功率密度、更長壽命發展。在新能源汽車、光伏逆變器等領域，燒結銀的市場份額預計年增長20%以上，成為封裝材料升級的核心驅動力。
結語
燒結銀憑借其不可替代的性能優勢，正在重塑IGBT封裝的技術格局。隨著工藝成熟和成本下降，它有望全面替代傳統焊料和部分鍵合線應用，成為高可靠性電力電子設備的“黃金標準”。