大面积无压烧结银在功率模块系统性焊接的应用

大面积无压烧结银在功率模块系统性焊接的应用

大面积无压烧结银AS9378作为无压烧结银技术的代表性产品，凭借其低温工艺兼容性、高导热性、高可靠性及大面积互连能力，已成为功率模块系统性焊接，尤其是模块与散热器连接、芯片与基板互连的关键材料，完美匹配了功率模块对高功率密度、低散热损耗、长期稳定运行的核心需求。

一 AS9378的核心技术优势：直击功率模块焊接的痛点

功率模块系统性焊接的核心挑战在于高功率密度下的热管理如SiC/GaN芯片的高结温需求、大面积互连的均匀性，比如如模块与散热器的平面连接及长期运行的可靠性。AS9378的技术特性恰好解决了这些痛点：

低温无压烧结工艺：AS9378属于无压烧结银膏，烧结温度仅需200℃，无需高压设备，兼容现有SMT生产线，大幅降低了生产复杂度和设备投资。

高导热性与低散热损耗：AS9378烧结后的银层导热系数达200W/m·K，能将功率模块的结-壳热阻降至0.06-0.09K/W，显著提升散热效率，支持SiC芯片在175℃以上的高温环境稳定运行。

可靠性与抗疲劳性：AS9378通过纳米银颗粒的固态扩散形成孔隙率＜5%的致密结构，剪切强度达45 MPa以上，热循环寿命超1000次，能有效避免模块在功率循环或温度冲击中出现分层、裂纹等失效。

大面积互连能力：AS9378的膏状形态适合大面积印刷/涂布，如50×50mm的模块与散热器连接，通过优化银粉分散性和烧结参数，可实现均匀的烧结层，孔隙率控制＜5%，解决了传统有压烧结在大面积应用中的均匀性难题。

二 AS9378在功率模块系统性焊接中的具体应用场景

AS9378的应用覆盖功率模块从芯片到散热器的全链条互连，核心场景包括：

1模块与散热器的连接：系统性焊接的关键环节

功率模块的散热器通常为铝或铜与模块基板的连接是散热路径的最后一环，其连接质量直接决定模块的散热效率。AS9378通过无压烧结工艺，可在200℃下实现模块与散热器的50×50mm大面积均匀连接，烧结后的银层导热系数达200W/m·K，能将模块的结-壳热阻降至0.06-0.09K/W，有效解决高功率密度模块的散热瓶颈。

1. 芯片与基板的互连功：率模块的核心互连

对于SiC/GaN等宽禁带半导体芯片，其与DBC陶瓷基板的连接需要高导热、高可靠的材料。AS9378的低温无压烧结工艺不会损伤芯片，且烧结后的银层剪切强度达45MPa以上，能承受芯片的100A/mm²高电流密度和热应力，显著提升芯片的工作温度和效率。

3新能源汽车与工业变频器的系统性焊接​

在新能源汽车的电驱系统中，AS9378用于SiC模块与散热器的连接，能支持800V高压平台的快充需求，提升续航里程；在工业变频器中，AS9378的＜0.09 K/W低热阻设计可降低散热成本，提升变频器的功率密度，相同体积下输出功率提升30%-50%。

三AS9378的工艺适配性：兼容现有生产线，降低应用门槛

AS9378的无压烧结工艺完美适配功率模块的现有生产线，无需额外投资高压设备或改造生产线：

工艺流程：AS9378的应用流程为银膏印刷→预烘（120-150℃）→模块与散热器贴片→200℃烧结，与传统的锡焊工艺高度兼容，只需将回流焊设备替换为控温精度±1℃烧结炉即可。

设备要求：AS9378的烧结过程无需高压设备，只需普通烘箱或烧结炉，大幅降低了设备投资。

工艺优化：针对50×50mm的模块与散热器大面积互连，AS9378通过优化银粉分散性和升温速率，可实现均匀的烧结层，孔隙率＜5%，解决了传统有压烧结在大面积应用中的均匀性问题。

四 AS9378的实际应用案例：验证其应用价值

AS9378的技术优势已在新能源汽车和工业变频器中得到验证：

新能源汽车SiC模块封装：某头部新能源汽车厂商采用AS9378作为SiC模块与散热器的连接材料，烧结后的模块结-壳热阻降至0.07K/W，支持175℃的芯片工作温度，使主驱逆变器的效率提升5%，续航里程增加50公里。

工业变频器高功率密度应用：某工业变频器厂商采用AS9378作为1200V/300A IGBT模块与散热器的连接材料，烧结后的模块功率密度提升30%，散热成本降低40%，满足了工业环境的高负荷需求。

总结：AS9378是功率模块系统性焊接的理想材料：AS9378作为无压烧结银技术的代表性产品，凭借其低温工艺兼容性、高导热性、高可靠性及大面积互连能力，已成为功率模块系统性焊接，尤其是模块与散热器连接、芯片与基板互连的关键材料。其在新能源汽车、工业变频器中的实际应用，验证了其在高功率密度、低散热损耗、长期稳定运行方面的优势。

审核编辑 黄宇