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方案一:《应力驯服者:玻璃粉实现多材料界面热应力
 

一、产业前景:封装可靠性成为功率电子发展的关键瓶颈

在现代电子设备向高集成度、高功率密度发展的浪潮下,芯片、陶瓷基板、金属散热器等多材料界面的热膨胀系数失配,已成为制约设备可靠性的关键技术瓶颈。在严苛的温度循环中,材料间"你胀我缩"步调不一,会产生巨大的热机械应力,导致封装开裂、界面分层和热阻飙升,这已成为影响产品寿命与可靠性的首要障碍。构建一道能"吸收应力、匹配热变"的封装防线,是电子设备迈向下一个可靠性里程碑的基石。

 

二、痛点直击:多材料界面热失配的开裂魔咒

1封装结构开裂:在持续的功率循环(-40~200℃+)中,因材料间你胀我缩步调不一,产生内应力,最终导致环氧树脂、硅凝胶等封装料或陶瓷基板自身出现裂纹,致使模块失效。

2界面分层失效:封装材料与DBC(直接敷铜基板)、芯片表面的结合界面是薄弱环节,热应力易导致界面剥离,造成热阻急剧增大和局部过热,形成恶性循环。

3长期可靠性衰减:微裂纹的产生和扩展是渐进式的,它不会立刻导致模块瘫痪,却会随着时间推移持续劣化其散热性能与绝缘特性,严重缩短产品使用寿命。

 

三、破局之道:基于玻璃粉的应力缓冲与精准匹配技术

本方案的核心在于采用埃米微纳玻璃粉,通过其作为核心功能材料精准融入模块封装胶或散热界面材料中,利用其热膨胀系数可调与高硬度、高绝缘的特性,在材料界面构建一道坚固且柔韧的缓冲带,从根源上化解热应力,确保封装结构的终身完整。

 

核心价值主张热胀可调,应力驯服--保障封装界面终身可靠。

1破解封装结构开裂:热膨胀系数可调,实现精准匹配

玻璃粉凭借其热膨胀系数可调的固有特性,能够完美匹配陶瓷、金属与高分子材料,从源头显著降低界面热应力,使封装整体抗开裂性能提升30%以上,轻松应对数千次严酷的功率循环考验。

2杜绝界面分层失效:高硬度强支撑,构筑坚固界面

莫氏硬度最高达7.2,在封装材料内部构筑起坚实的骨架结构,增强界面结合强度与耐磨性,确保在热应力冲击下,封装结构不分层、不剥离,维持稳定的低热阻。

3保障长期可靠性:化学惰性稳定,性能历久弥新
作为无机非金属材料,具备稳定的化学惰性,耐酸碱、不水解,以其固有的高绝缘特性,确保封装体系在严苛环境下性能历久弥新,直接护航模块全生命周期可靠运行。

 

四、更优性能阶梯

针对功率模块封装对热应力管理、分散性及工艺适配性的不同需求,我们提供精准的梯度化方案:

1、超微细精密型(T800/T801)平均粒径0.9~1.4μm,刮板细度5~7μm,专为对分散均匀性有极致要求的芯片级封装胶设计,提供最佳的应力缓冲与界面匹配。

2、通用增强型(T802/T803)平均粒径3.8~5.2μm,在抗开裂性、加工流动性及成本间取得最佳平衡,适用于大多数功率模块的环氧或有机硅封装体系。

3、高填充经济型(T805)平均粒径11.5μm,填充量最高可达20%,在提供有效应力缓冲的同时实现最优成本效益,适用于大容量灌封及对透明度要求不高的应用。

4、低折射特殊型(T836)折射率1.45,专为特定树脂体系的光学匹配或特殊陶瓷化应用设计,解决界面散射问题。

......以及更多定制化型号可供选择。

 

 

五、实施路径:三步构建可靠封装

1选型与配方设计:根据封装基材的类型(环氧、有机硅等)与热膨胀系数,从T800T836系列中选择匹配的玻璃粉型号,建议添加量为3~20%

2混合与精密加工:利用玻璃粉在水性/油性体系中优异的分散性,将其与封装基料均匀混合,并通过点胶、灌封或压膜等现有工艺进行加工,无需改造产线。

3固化与性能验证:按原有工艺固化后,对封装模块进行热循环(-55~150℃,1000次)、热阻及绝缘耐压测试,验证其抗开裂性与长期可靠性。

 

六、结语

在电子设备这场围绕可靠性的长跑中,封装的微小缺陷足以令最先进的芯片功亏一篑。埃米微纳玻璃粉,作为重构封装可靠性的核心材料,凭借对界面科学的深刻理解,从根本上扫除了热应力导致的失效风险。

【本方案所展示的应力匹配能力,同样适用于LED封装、传感器模组、航空航天电子等对多材料界面可靠性有极致要求的领域,是解决热膨胀失配问题的通用性解决方案。】



【协同赋能】

本方案聚焦于以玻璃粉为核心化解封装热应力。为构建系统级的功率电子解决方案,埃米微纳还可提供以下关键协同支持:

Ø 为确保芯片互联本身具备极高的导热与导电效率,我们的FY系列烧结导电银浆能与本方案构成最核心的协同。它专为SiC/GaN功率模块的芯片贴装与互联设计,提供超低电阻与高导热特性,与玻璃粉增强的封装/界面体系共同构成内联外散的高效热管理闭环。

Ø 若应用环境对绝缘安全性有极致要求,我们的高温绝缘封装浆料则提供了完美的性能递进。它具备超高的绝缘强度与卓越的成膜致密性,可为整个模块提供终极的绝缘保护,与导热的内部封装相辅相成。

上述协同方案是基于典型场景的推荐,我们更多强大的产品矩阵能为您量身定制全方位解决方案,若您对某个领域有特定需求,可浏览行业解决方案或拨打咨询热线获取专属技术支持!

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