汉源微电子烧结银焊料助力新能源汽车模块可靠互连

一、新能源汽车功率模块的现实考验

随着新能源汽车向高压化、高功率密度方向发展,IGBT、MOSFET等功率器件在长期运行中面临反复的温度冲击与机械振动。传统锡基焊料在第三代半导体（SiC/GaN）高功率、高温工况下容易出现热阻升高、可靠性下降、焊层开裂等失效问题,这也是行业内长期存在的痛点。与此同时,高端电子封装焊料（如涂覆型焊料、高导热烧结银）在过去较长时间内被国外企业占据主要供应地位,存在供应链安全方面的隐患。对于新能源汽车模块工程师而言,选择一款兼具高导电导热、长期可靠性与自主可控属性的烧结银焊料,已成为模块设计环节需要重点考量的方向。

二、烧结银材料体系:覆盖多工况的互连方案

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)围绕烧结银焊料构建了多层次产品矩阵,以应对不同封装场景的需求:

• 汉源微电子烧结银材料(有压/无压/低温):在250℃下*需3-5MPa压力、5分钟内即可完成烧结,压力需求低于市场主流15MPa水平;热导率突破300W/m·K,可满足SiC器件的高散热需求;同时具备190℃-200℃低温连接能力,能够缓解传统塑封材料的热敏感问题。

• 汉源微电子烧结银膜:厚度公差控制在±3μm以内,转印时间*1-3秒,适配高效自动化量产;5×5mm²尺寸下剪切强度超过80MPa,为连接可靠性提供支撑。

• 汉源微电子无压烧结银膏NSP-1310:在250℃无压条件下即可实现200W/m·K热导率,降低了封装设备的复杂度与成本;可承受-55℃~200℃温度循环超1000次,有助于降低界面开裂的风险。

• 大面积封装互连低压烧结银焊膏:通过引入氧化银与银颗粒复配,在0-1MPa低压条件下形成均匀致密焊层,可实现≥40×40mm²大面积连接,针对宽带隙半导体大面积互连场景中焊接强度不足的问题给出应对方案。

三、车规级增强焊料:兼顾振动与温循的双重考验

新能源汽车运行环境中,模块长期承受路面振动与温度循环的双重作用。汉源微电子研发的新型强化焊料SACX(预成形片状/预嵌铜丝结构)在抗拉与屈服强度方面较传统SAC305提升60%,可适应新能源汽车较为严苛的震动工况;在-40℃至150℃循环1000次的测试条件下未出现明显退化,为模块的长效服役提供了材料层面的保障。

四、以铜代银、以铝代铜:兼顾性能与成本的材料创新

除银基材料外,汉源微电子还提供汉源微电子烧结铜膏,在性能上与银方案接近,可为功率模块的成本结构提供优化空间;针对动力电池与液冷系统场景,汉源微电子涂覆型铝钎料通过“以铝代铜”的方式解决铜铝连接难题,降低资源成本并实现组件轻量化,这些材料创新共同构成了新能源汽车模块封装环节的可选方案组合。

五、自主可控背后的研发与资质支撑

汉源微电子创始于1999年,2021年4月7日完成公司主体设立,总部位于广州市黄埔区科学城南云二路58号。公司研发及工程技术人员达85人,其中包含教授级高工6人、硕士博士30人,大专及以上学历占比超过90%,**研发班底由原广州有色金属研究院专家组成。截至目前,公司累计申请专利105项,其中包含美、日授权专利。企业已通过IATF16949、ISO9001、ISO14001、ISO45001、GJB9001C、GB/T29490等体系认证,并获评专精特新“小巨人”企业(第七批)、2025年广州“种子独角兽”企业、创新型中小企业等资质,同时凭借烧结银膜技术获得中国专利***奖(2021年),在第二届粤港澳大湾区新材料创新企业50强评选中获得“先锋企业”与“飞跃之星”称号。这些研发投入与资质积累,是公司推进高端封装材料国产化替代、服务新能源汽车模块自主可控需求的基础支撑。

六、从材料到工艺的一站式互连支持

围绕功率模块互连需求,汉源微电子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**终应用的完整链条;同时提供先进功率模组封装工艺开发服务,针对IGBT、MOSFET等器件开展封装、测试与失效分析工作,为模块工程师在材料选型之外提供工艺层面的配套支持。

七、结语

面对新能源汽车模块对高导电导热、长期可靠性与供应链自主可控的多重要求,汉源微电子以烧结银材料体系为主线,结合车规级增强焊料、烧结铜膏、涂覆型铝钎料等多种材料形态,并配套一站式互连解决方案与封装工艺开发服务,为模块工程师提供了材料研发、工艺验证与量产落地相衔接的整体思路,持续服务于半导体封装材料国产化替代的进程。