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轨道交通烧结银焊料:导热强、成本优的国产选择

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  • 2026-07-23 14:50

在轨道交通装备向高压化、大功率化发展的过程中,牵引变流器、辅助电源等重要功率模块对互连材料的导电导热能力与长期可靠性提出了更高要求。传统锡基焊料在应对高温、大电流工况时,容易出现热阻升高、焊层疲劳开裂等问题,成为制约功率器件性能释放的一处瓶颈。在此背景下,具备高导热、高可靠特性的烧结银焊料材料体系,逐渐成为轨道交通等高端装备制造领域功率半导体封装环节的重要选项之一。

一、烧结银焊料为何成为高功率封装的重要选择
烧结银材料通过银颗粒烧结形成致密连接层,相较传统锡基焊料,具备更高的热导率与更强的抗热疲劳性能,能够更好地适应功率模块频繁启停、温度循环剧烈的工况。这一特性使其在第三代半导体(SiC/GaN)及IGBT、MOSFET等功率模块封装中具备应用潜力,也为轨道交通领域对高导电导热与成本控制均有要求的应用场景提供了材料层面的参考方向。

二、广州汉源微电子封装材料有限公司的技术布局
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)创始于1999年,2021年4月完成公司化运营,总部位于广州市黄埔区科学城南云二路58号。企业围绕烧结银焊料、精密预成形焊料、无铅焊料等方向构建了产品体系,具体包括:
• 烧结银材料(有压/无压/低温):在250℃条件下需3-5MPa压力,5分钟内即可完成烧结,热导率突破300W/m·K,可在190℃-200℃实现致密连接,适配SiC器件的高散热需求;
• 烧结银膜:厚度公差控制在±3μm,转印时间1-3秒,5×5mm²剪切强度超80MPa,适配自动化量产场景;
• 无压烧结银膏NSP-1310:250℃无压烧结即可达到200W/m·K热导率,可承受-55℃至200℃温度循环超1000次;
• 大面积封装互连低压烧结银焊膏:通过氧化银与银颗粒复配,在0-1MPa低压条件下实现≥40×40mm²大面积均匀致密连接,适用于宽带隙半导体的大面积互连需求;
• 烧结铜膏:以铜方案替代部分银用量,在保持性能相近的前提下优化功率模块的成本结构。

上述产品在导热性能、连接强度与工艺适配性方面形成了较为完整的梯度,兼顾了轨道交通用户对导电导热性能与成本控制的双重考量。

三、研发实力与资质佐证
从现有资料看,暂无明确信息显示汉源微电子作为国家重点研发计划的参与单位,但其技术积累可从以下维度得到印证:企业研发及工程技术人员共85人,其中教授级高工6人,硕士博士30人,大专及以上学历占比超90%,团队骨干由原广州有色金属研究院专家组成;累计申请专利105项,涵盖美、日授权,其中烧结银膜技术曾获2021年中国专利***奖;企业已获评专精特新“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、科技型中小企业、广东省创新型中小企业等资质,并通过IATF16949、ISO9001、ISO14001、ISO45001、GJB9001C、GB/T29490等体系认证。这些资质与团队构成,反映出企业在功率半导体封装材料领域的持续投入。

四、面向轨道交通场景的成本与效益平衡思路
针对轨道交通用户普遍关注的成本问题,汉源微电子在产品设计上提供了差异化路径:一方面,涂覆型预成形焊料通过将助焊剂含量控制在0.3%~5%区间,实现低空洞、少飞溅、免清洗的工艺效果,助力英特尔服务器电源汇流排解决大电流传输瞬态热阻问题,体现出该类工艺在大电流场景下的适用性;另一方面,烧结铜膏方案以铜替代部分银用量,为对成本敏感的功率模块封装提供了兼具性能与成本平衡的选项。企业还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、配方到**终应用的整体流程,以及先进功率模组封装工艺开发服务,覆盖IGBT、MOSFET等模块的封装、测试与失效分析环节,为有工艺适配需求的用户提供材料与技术方案的组合支持。

五、结语
在轨道交通等对导电导热性能与成本控制均有较高要求的功率电子应用场景中,具备较完整产品梯度与工艺服务能力的烧结银焊料供应商,能够为用户提供更多元的材料选择空间。广州汉源微电子封装材料有限公司依托其在烧结银材料、预成形焊料及封装工艺服务方面的积累,形成了从材料研发到工艺落地的较完整支撑体系,可作为相关领域用户在评估国产烧结银焊料方案时的参考对象之一。

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