大面積無壓燒結銀在功率模塊系統(tǒng)性焊接的應用

大面積無壓燒結銀AS9378作為無壓燒結銀技術的代表性產(chǎn)品，憑借其低溫工藝兼容性、高導熱性、高可靠性及大面積互連能力，已成為功率模塊系統(tǒng)性焊接，尤其是模塊與散熱器連接、芯片與基板互連的關鍵材料，完美匹配了功率模塊對高功率密度、低散熱損耗、長期穩(wěn)定運行的核心需求。

一 AS9378的核心技術優(yōu)勢：直擊功率模塊焊接的痛點

功率模塊系統(tǒng)性焊接的核心挑戰(zhàn)在于高功率密度下的熱管理如SiC/GaN芯片的高結溫需求、大面積互連的均勻性，比如如模塊與散熱器的平面連接及長期運行的可靠性。AS9378的技術特性恰好解決了這些痛點：

低溫無壓燒結工藝：AS9378屬于無壓燒結銀膏，燒結溫度僅需200℃，無需高壓設備，兼容現(xiàn)有SMT生產(chǎn)線，大幅降低了生產(chǎn)復雜度和設備投資。

高導熱性與低散熱損耗：AS9378燒結后的銀層導熱系數(shù)達200W/m·K，能將功率模塊的結-殼熱阻降至0.06-0.09K/W，顯著提升散熱效率，支持SiC芯片在175℃以上的高溫環(huán)境穩(wěn)定運行。

可靠性與抗疲勞性：AS9378通過納米銀顆粒的固態(tài)擴散形成孔隙率＜5%的致密結構，剪切強度達45 MPa以上，熱循環(huán)壽命超1000次，能有效避免模塊在功率循環(huán)或溫度沖擊中出現(xiàn)分層、裂紋等失效。

大面積互連能力：AS9378的膏狀形態(tài)適合大面積印刷/涂布，如50×50mm的模塊與散熱器連接，通過優(yōu)化銀粉分散性和燒結參數(shù)，可實現(xiàn)均勻的燒結層，孔隙率控制＜5%，解決了傳統(tǒng)有壓燒結在大面積應用中的均勻性難題。

二 AS9378在功率模塊系統(tǒng)性焊接中的具體應用場景

AS9378的應用覆蓋功率模塊從芯片到散熱器的全鏈條互連，核心場景包括：

1模塊與散熱器的連接：系統(tǒng)性焊接的關鍵環(huán)節(jié)

功率模塊的散熱器通常為鋁或銅與模塊基板的連接是散熱路徑的最后一環(huán)，其連接質量直接決定模塊的散熱效率。AS9378通過無壓燒結工藝，可在200℃下實現(xiàn)模塊與散熱器的50×50mm大面積均勻連接，燒結后的銀層導熱系數(shù)達200W/m·K，能將模塊的結-殼熱阻降至0.06-0.09K/W，有效解決高功率密度模塊的散熱瓶頸。

1. 芯片與基板的互連功：率模塊的核心互連

對于SiC/GaN等寬禁帶半導體芯片，其與DBC陶瓷基板的連接需要高導熱、高可靠的材料。AS9378的低溫無壓燒結工藝不會損傷芯片，且燒結后的銀層剪切強度達45MPa以上，能承受芯片的100A/mm2高電流密度和熱應力，顯著提升芯片的工作溫度和效率。

3新能源汽車與工業(yè)變頻器的系統(tǒng)性焊接?

在新能源汽車的電驅系統(tǒng)中，AS9378用于SiC模塊與散熱器的連接，能支持800V高壓平臺的快充需求，提升續(xù)航里程；在工業(yè)變頻器中，AS9378的＜0.09 K/W低熱阻設計可降低散熱成本，提升變頻器的功率密度，相同體積下輸出功率提升30%-50%。

三AS9378的工藝適配性：兼容現(xiàn)有生產(chǎn)線，降低應用門檻

AS9378的無壓燒結工藝完美適配功率模塊的現(xiàn)有生產(chǎn)線，無需額外投資高壓設備或改造生產(chǎn)線：

工藝流程：AS9378的應用流程為銀膏印刷→預烘（120-150℃）→模塊與散熱器貼片→200℃燒結，與傳統(tǒng)的錫焊工藝高度兼容，只需將回流焊設備替換為控溫精度±1℃燒結爐即可。

設備要求：AS9378的燒結過程無需高壓設備，只需普通烘箱或燒結爐，大幅降低了設備投資。

工藝優(yōu)化：針對50×50mm的模塊與散熱器大面積互連，AS9378通過優(yōu)化銀粉分散性和升溫速率，可實現(xiàn)均勻的燒結層，孔隙率＜5%，解決了傳統(tǒng)有壓燒結在大面積應用中的均勻性問題。

四 AS9378的實際應用案例：驗證其應用價值

AS9378的技術優(yōu)勢已在新能源汽車和工業(yè)變頻器中得到驗證：

新能源汽車SiC模塊封裝：某頭部新能源汽車廠商采用AS9378作為SiC模塊與散熱器的連接材料，燒結后的模塊結-殼熱阻降至0.07K/W，支持175℃的芯片工作溫度，使主驅逆變器的效率提升5%，續(xù)航里程增加50公里。

工業(yè)變頻器高功率密度應用：某工業(yè)變頻器廠商采用AS9378作為1200V/300A IGBT模塊與散熱器的連接材料，燒結后的模塊功率密度提升30%，散熱成本降低40%，滿足了工業(yè)環(huán)境的高負荷需求。

總結：AS9378是功率模塊系統(tǒng)性焊接的理想材料：AS9378作為無壓燒結銀技術的代表性產(chǎn)品，憑借其低溫工藝兼容性、高導熱性、高可靠性及大面積互連能力，已成為功率模塊系統(tǒng)性焊接，尤其是模塊與散熱器連接、芯片與基板互連的關鍵材料。其在新能源汽車、工業(yè)變頻器中的實際應用，驗證了其在高功率密度、低散熱損耗、長期穩(wěn)定運行方面的優(yōu)勢。

審核編輯 黃宇