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方案一:《决胜高温赛场:FY银浆赋能SiC/GaN功率模块高可靠互联》
 

一、产业前景:功率电子正步入"高温"赛场

随着电力电子技术在全球范围内的飞速演进,高功率密度、高效率、高结温已成为不可逆转的行业趋势。以SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)为代表的第三代半导体材料是这场变革的核心驱动力。然而,这些器件能够稳定工作的结温可达200℃以上,传统用于硅基器件的互联材料(如焊锡、常规导电胶)在此高温下已接近或超过其性能极限,成为制约各类高功率模块性能与可靠性的共性瓶颈。因此,开发能在高温、高功率密度下保持稳定互联的导电材料,是释放第三代半导体全部潜力的必由之路。

 

二、痛点直击:传统互联材料在高温下的"力不从心"

1高温下电阻飙升与失效:传统焊料在高温下(>150℃)机械强度急剧下降,易产生蠕变失效;同时,界面金属间化合物(IMC)过度生长,导致连接电阻增大,甚至开裂。

2热机械失配导致疲劳开裂:互联材料与SiC/GaN芯片、陶瓷基板(如DBC)的热膨胀系数(CTE)不匹配,在功率循环产生的热应力下,连接处易产生疲劳裂纹,最终导致模块失效。

3长期可靠性挑战:在高温、高电流密度及温度循环的叠加作用下,传统材料面临电迁移、柯肯达尔效应等风险,严重影响模块的使用寿命。

 

三、破局之道:基于FY烧结导电银浆的"高温坚固"互联

本方案采用埃米微纳FY系列烧结导电银浆,通过低温烧结工艺,在SiC/GaN芯片与DBC基板之间、或在散热基板上,形成一层致密、坚固且具有超低电阻的"永久性"导电连接层,为功率模块构建能够在高温赛场稳定运行的"钢筋铁骨"

 

核心价值呈现:烧结银骨,决胜高温互联

1攻克"高温电阻飙升":超低方阻,效能稳如磐石

FY800方阻≤2.0 mΩ/□,导电性远超传统焊料。其银质三维导电网络在高温下保持稳定,有效抑制电阻漂移与电迁移,确保模块在高温、高电流下依然保持低损耗、高效率。

2解决"热机械失配":强韧附着,无畏冷热冲击

涂层与基体通过高温烧结形成>5kg的强韧附着力,并结合其>9H的极高硬度,能够有效吸收并抵御因CTE失配产生的热应力,显著提升模块在严苛功率循环工况下的抗疲劳寿命。

3应对"长期可靠性挑战":极限耐温,卓越环境耐久

无机体系赋予其高达950℃的极限耐温能力与优异的抗氧化、耐酸碱性能,确保互联点在高温、高湿及复杂化学环境下长期稳定,为功率模块的终身可靠运行保驾护航。

 

四、更优性能阶梯

针对不同客户对导电性能、耐温极限及工艺温度的核心考量维度,我们提供精准的型号选择与方案配置:

1FY600方阻≤3.0 mΩ/□,烧结温度600℃,工艺窗口宽:为工业驱动、光伏逆变等大多数高温应用场景,提供卓越的导电可靠性与友好的工艺适应性,适用于对成本敏感且需保证耐久性的工业级功率模块。

2FY800方阻≤2.0 mΩ/□,极限耐温950℃,极致性能:为新能源汽车主驱、高端服务器电源等应对最严苛工况的客户,提供顶尖的导电与耐温性能,适用于追求极致效率与寿命的车规级、军规级功率模块。

 

五、实施路径:三步构建高可靠互联

1电路设计与印刷:根据模块的电路布局与电流承载要求,设计导电图案,并选用200~250目丝网将FY银浆精准印刷于DBC基板或芯片背面。

2干燥与压力烧结:120~150℃条件下干燥后,置于对应峰值温度(FY600600℃FY800820℃)下进行烧结(可辅以适当压力),形成致密互联层。

3性能验证与模块封装:对烧结后的互联层进行方阻、剪切强度、热阻及功率循环测试,全面验证其满足车载级或工业级可靠性标准后,完成模块最终封装。

 

六、结语

在功率电子迈向高温、高效的未来时,对互联技术的革新是构建产品核心竞争力的基石。埃米微纳FY系列烧结导电银浆方案,以其对高温导电可靠性极限的突破,为您扫清SiC/GaN模块迈向更高性能的最后障碍。精密流变,掌控制造良率。选择它,就是为您的下一代功率模块,选择了一份无视高温挑战、保障终身运行的性能契约。

【本方案所展示的高温坚固互联能力,其价值同样适用于航空航天、高端服务器电源等任何面临高温工况下的材料可靠性挑战的严苛场景,是保障功率模块长效运行的通用性解决方案。】

 

【协同赋能】

本方案聚焦于通过FY系列烧结导电银浆解决SiC/GaN功率模块在高温下的高可靠互联挑战。为构建从芯片互联点到完整功率模块的完整高可靠、高效率解决方案,埃米微纳还能为您提供以下关键协同支持:

Ø 为实现模块封装内部的热膨胀系数匹配与高效散热,我们的玻璃粉能与本方案构成最核心的协同。它专为功率模块的封装填充与粘接设计,提供低热阻、高导热及与芯片/基板匹配的热膨胀系数,与本方案共同构成导电-导热一体化的终极性能与可靠性闭环。

Ø 当模块外壳及散热器面临严峻的高温与腐蚀环境时,我们的陶瓷基高温防护涂料则提供了关键的功能互补。它能用于散热翅片、金属外壳等结构件设计,提供持久的耐高温、耐腐蚀及耐磨防护,确保模块在恶劣工况下的长期稳定运行。

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拨打咨询热线获取专属技术支持!

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