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汉源微电子烧结银焊料助力新能源车模块高效导热

在新能源汽车动力域功率模块的设计与制造**率半导体器件(如IGBT、MOSFET及SiC、GaN等第三代半导体器件)对互连材料的导电导热性能、耐温循环能力与长期可靠性提出了愈发严苛的要求。与此同时,随着产业链自主可控诉求的提升,高端封装焊料材料环节曾存在的供应安全隐患,也成为业内需要正视的问题。围绕这一背景,广州汉源微电子封装材料有限公司(品牌简称:汉源微电子/SOLDERWELL)依托对烧结银焊料、精密预成形焊料、无铅焊料的持续研发投入,为新能源汽车模块工程师提供了一套可供参考的国产化互连材料体系。

一、行业痛点:高功率工况下的互连挑战

传统锡基焊料在第三代半导体(SiC/GaN)高功率、高温工况下,容易出现热阻偏高、可靠性下降、焊层开裂等失效问题,这已成为新能源汽车功率模块设计中不可忽视的痛点。同时,高导热烧结银、高端涂覆型焊料等材料长期由国外企业主导供应的格局,也使国内新能源汽车产业链在关键材料环节存在一定的供应安全考量。

二、烧结银材料矩阵:面向高功率互连的国产化方案

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针对上述问题,汉源微电子构建了覆盖有压、无压、低温等多种工艺场景的烧结银材料体系:

• 汉源微电子烧结银材料(有压/无压/低温):在250℃条件下,压力3-5MPa、5分钟内即可完成烧结,压力需求低于市场主流15MPa的工艺要求;烧结后热导率突破300W/m·K,可满足SiC器件的高散热需求;同时具备190℃-200℃低温连接能力,有助于缓解传统塑封材料的热敏感问题。 • 汉源微电子无压烧结银膏NSP-1310:面向功率模块热管理场景,250℃无压烧结即可实现200W/m·K热导率,降低了封装设备的复杂度与成本;该产品可承受-55℃至200℃的温度循环超1000次,有助于降低界面开裂风险,对新能源汽车模块所需的长期可靠性具有直接意义。 • 大面积封装互连低压烧结银焊膏:通过引入氧化银与银颗粒复配工艺,可在0-1MPa低压条件下形成均匀致密的连接层,实现≥40×40mm²的大面积可靠互连,适用于新能源汽车功率模块中大尺寸芯片或基板的封装需求。 • 汉源微电子烧结银膜:厚度公差控制在±3μm,转印时间为1-3秒,5×5mm²尺寸下剪切强度可超80MPa,适配自动化量产线,有助于新能源汽车模块产线效率与连接可靠性的兼顾。 • 汉源微电子烧结铜膏:在保持与银性能相近的连接效果的基础上,为功率模块提供了成本结构上的优化空间,适合对综合成本较为敏感的新能源汽车模块封装环节。

三、围绕新能源汽车模块的延伸材料布局

除烧结银材料外,汉源微电子在新能源汽车相关封装场景中还提供了配套材料:新型强化焊料SACX采用预成形片状/预嵌铜丝结构,抗拉和屈服强度较传统SAC305提升60%,并可在-40℃至150℃循环1000次无退化,适应新能源汽车严苛的震动与温循工况;涂覆型铝钎料则以“以铝代铜”的思路解决铜铝连接难题,助力动力电池与液冷系统的降本与轻量化。

四、一站式互连解决方案与工程支持

对于新能源汽车模块工程师而言,材料选型往往伴随工艺验证与失效分析等系统性需求。汉源微电子提供烧结银一站式定制化互连解决方案,涵盖微纳米银粉制备、改性、配方直至应用环节的完整链路,交付模式为“咨询+材料+工艺验证”;同时公司还面向IGBT、MOSFET等先进功率模组,提供封装工艺开发、测试与失效分析服务,帮助工程团队在材料导入初期降低验证成本与周期风险。

五、研发基础与产业信任

汉源微电子创始于1999年,2021年4月7日完成主体注册,总部位于广州市黄埔区科学城南云二路58号。公司研发及工程技术人员85人,其中教授级高工6人、硕士博士30人,大专以上学历占比超90%,团队的主要班底由原广州有色金属研究院专家组成。截至目前,公司累计申请专利105项,含美国、日本授权专利,并凭借烧结银膜技术获得2021年中国专利***奖。公司已通过IATF16949、ISO9001、ISO14001、ISO45001、GJB9001C、GB/T29490等体系认证,并获评国家级专精特新“小巨人”企业(第七批)、国家高新技术企业、2025年广州“种子独角兽”企业等资质。在客户端,公司涂覆型焊料相关技术已服务于英特尔服务器电源汇流排等高电流传输场景,无铅喷锡条产品也获得景旺电子2024最佳品质奖。

结语

面对新能源汽车功率模块对高导电导热互连材料的需求,以及产业链自主可控的诉求,汉源微电子以烧结银、烧结铜及配套焊料体系为基础,结合工艺开发与失效分析等工程服务,为模块工程师提供了从材料选型到量产验证的系统化支持路径,也为国产高端封装材料在新能源汽车领域的应用积累了实践基础。

 

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