烧结银的中国创新之路：从280℃到130℃

烧结银是第三代半导体（SiC/GaN）封装的核心导热粘接材料，长期被德日企业以280℃高温+加压工艺垄断。中国企业善仁新材用9年完成5代技术迭代，将烧结温度从280℃降至130℃，实现从“跟跑”到“全球领跑”的跨越，破解新能源汽车、光伏、5G、航天等领域“卡脖子”难题。

一、280℃时代：海外垄断的痛点（2017年前）

海外方案（德日）：280℃高温+10–40MPa加压烧结；依赖昂贵高压设备，产能低（约30件/小时）；高温易致芯片热损伤、基板变形；空洞率5–10%，导热系数150–180W/m·K；仅适配耐高温芯片，车规级成本高、良率低。

国产困境：核心专利被海外封锁，国内仅能生产低端导电胶，高端功率模块100%依赖进口，严重制约第三代半导体产业自主可控。

二、技术迭代：5代产品，温度每降一级，实力跃升一档（2017–2024）

第1代（2018）：280℃有压烧结银：打破空白

代表产品：AS9385：280℃+20MPa加压:烧结银

核心突破：国内首款自主可控烧结银，导热≥280W/m·K，剪切强度83MPa（5*5芯片焊接裸铜）；终结国产无烧结银可用的历史，但仍未摆脱“高温+加压”模式。

第2代（2019）：260℃无压烧结银：去加压化革命

代表产品：AS9378：260℃无压烧结银

核心突破：260℃无压烧结银；无需高压设备，普通烘箱即可烧结；产能提升至300件/小时；适配IGBT、普通功率模块，成本下降40%。

第3代（2020）：200℃无压烧结银：中温里程碑

代表产品：AS9376：200℃无压烧结银

核心突破：纳米银表面改性+有机载体优化，200℃无压烧结；导热≥260W/m·K，超越进口，剪切强度>50MPa；空洞率<3%；通过车规级验证，批量用于SiC/GaN模块。

第4代（2022）：150℃无压烧结银：低温革命，全球标杆

代表产品：AS9373：150℃无压烧结银

核心突破：全球首款150℃无压烧结银；解决GaN、激光芯片等热敏感元件损伤难题；产能飙升至3000件/小时，是传统工艺效率的100倍；可直接焊裸铜，综合成本比进口低30%；大规模应用于新能源汽车电控、光伏逆变器。

第5代（2024）：130℃无压烧结银：超低温巅峰

代表产品：AS9338：130℃无压烧结银

核心突破：纳米银–聚合物复合体系，130℃无压烧结；适配热敏感芯片、柔性基板、5G射频模块；剪切强度≥30MPa，导热≥130W/m·K；空洞率<1%、通过AEC-Q100车规认证；获国际头部车企批量订单，领跑全球。

三、中国创新的核心密码：为何能实现温度跨越式下降？

纳米银颗粒精准设计：控制纳米银粒径，高表面能促进低温原子扩散；表面改性防团聚，提升低温活性，130℃即可形成连续高导热银网络。

有机载体体系原创：开发120–130℃低温分解、无残留配方，降低烧结活化能，避免高温损伤芯片。

无压烧结机理突破：利用纳米银表面扩散+晶界扩散，无需外力即可形成高强度接头；杜绝加压导致的芯片裂纹、基板翘曲，良率提升至99%+。

裸铜适配技术：配方优化实现裸铜直接焊接，省去镀金/银工序，材料与工艺成本大幅降低，适配大规模量产。

四、产业化价值：从实验室到全球供应链，重构竞争格局

成本革命：无压工艺+裸铜可焊，综合成本比进口低30–50%，打破海外高价垄断。

产能爆发：无压适配高速产线，3000件/小时，满足新能源汽车、光伏的规模化需求。

性能全面超越：空洞率<1%，而进口5–10%，导热≥200W/m·K，而进口150–180，可靠性达车规级最高标准。

国产替代成果：2025年国内市占率超60%，全球市占率25%以上；成为全球唯二具备纳米银制备到量产全产业链能力的企业，另一家为美国公司。

五、未来方向：从低温到“极致可靠+柔性化+国产化全链条”

更低温度：研发120℃级烧结银，适配极热敏感芯片与柔性电子。

柔性烧结银：AS9120E系列，适配弯曲/拉伸场景，用于折叠屏、智能穿戴、柔性电路。

全产业链自主可控：纳米银粉、烧结银膏、烧结银膜、预烧结银焊片全覆盖，打造全球烧结银中国生态。

六、总结：中国材料创新，从跟跑到领跑

从280℃到130℃，不是简单的温度数值降低，而是材料体系、工艺路径、应用生态的全方位颠覆。以善仁新材为代表的中国企业，用8年时间，将被“卡脖子”的烧结银技术，变成中国领跑的优势领域，为第三代半导体、新能源汽车等国家战略产业的自主可控提供关键支撑，彰显中国材料创新的硬实力。