电子封装材料是功率器件模块必不可少的核心材料，直接决定电力电子设备的效率和常规使用的寿命。传统的IGBT功率模块中，由于存在蠕变疲劳问题，Pb95Sn5和Pb92.5Sn5Ag2.5等芯片贴装材料难以满足高温应用中封装功率器件的可靠性要求。此外，Sn96.5Ag3Cu0.5等衬底贴装材料的熔化温度不高于用于芯片贴装的焊料，这进一步限制了功率模块在高温应用中的可靠性。

  传统的芯片粘接和基板粘接材料通常由焊料合金组成，其粘结层厚度范围为50至100μm（用于芯片连接）和100至150μm（用于基板连接）。与传统的焊料合金相比，银烧结具有更高的导热性（200 至 300W/mK），有可能将从结到外壳的热阻降低 40% 以上，同时显着提高熔点并降低电阻率。

  随着 SiC MOSFET的上车，IDTechEx 预测，未来Ag 烧结将在中国等地区占据近 50% 或超过 50% 的市场占有率，为导热材料供应商提供巨大的市场机会。

  按照级别划分，广义电子封装可大致分为0-3级封装，零级封装主要指晶圆级封装，一级封装指的是芯片级封装，二级封装主要指器件及板级封装，三级封装主要指系统级装联/组装。0-1级封装构成狭义上的电子封装，2-3级封装通常被称为电子装联/组装，两者共同构成广义上的电子封装。

  以EV中的碳化硅功率模块散热结构为例，不难发现目前该结构的TIM1传统材料主要是以锡为主要组分的混合传统焊料为主。

  传统焊料目前难以满足高温应用中封装功率器件的可靠性要求。更重要的是Sn96.5Ag3Cu0.5等传统焊料的熔化温度不高于用于芯片贴装的焊料，这进一步限制了SiC功率模块在高温应用中的可靠性。从下图对比不难发现传统材料具备烧结温度高、使用温度低和热导率低的显著缺点。除此之外其铅元素的存在对环境也有巨大的影响。

  以上的这样一些问题推动市场转向银烧结材料，银烧结材料对于当下SiC功率器件已有成熟的应用，在目前的一些高端车型上都采用了SiC功率模块。银具有烧结温度低可实现低温互连的特点，此外热导率高、使用温度高非常契合当下功率器件的发展的新趋势。由此“低温纳米银烧结”技术被逐渐引入应用。

  低温纳米银烧结技术是一种利用纳米银膏在较低的温度下，加压或不加压实现的耐高温封装连接技术，烧结温度远低于块状银的熔点。纳米银膏中有机成分在烧结过程中分解挥发，最终形成银连接层。纳米银烧结接头能够完全满足第三代半导体功率模块封装互连低温连接、高温服役的要求，在功率器件制作的完整过程中已有大量应用。

  Schwarzbauer首次提出了一种基于扩散焊接原理的低温焊接技术，通过增加压力来辅助纳米银烧结， 能够降低纳米银的烧结温度。该烧结技术不会对基板造成任何塑性变形，且能很好地连接基板和器件，增加可靠性。但这种方法必须用银或金对器件和衬底表明上进行金属化。为进 一步提高电力电子模块的性能和可靠性，在基板和器件之间 涂覆一层薄的银层，在低温、约40N/mm2压力下烧结数分钟， 该技术解决了在器件或衬底表面的金属化问题。无压烧结能够大大减少对器件的物理损伤。

  纳米银烧结工艺，通过银原子的扩散达到连接目的。在烧结过程中，银颗粒通过接触形成烧结颈，银原子通过扩散迁移到烧结颈区域，从而烧结颈不断长大，相邻银颗粒之间的距离逐渐缩小，形成连续孔隙网络。随着烧结过程的进行，孔洞逐渐变小，烧结密度和强度明显地增加。在烧结最后阶段，多数孔洞被完全分割，小孔洞逐渐消失，大孔洞逐渐变小，直到达到最终的致密度。

  （1）低温烧结：纳米尺度的金属，会表现出强烈的体积效应、量子尺寸效应、表面效 应和量子隧道效应，在烧结过程中，彼此接触的纳米银颗粒之间原子相互扩散，形成互连的接头，当大量纳米银颗粒互相堆积，就能轻松实现在低于其块体金属熔点的温度下形成块体金属烧结体，以此来实现芯片与焊膏、基板之间的焊接。

  （2）高导热性和导电性：在银烧结工艺下，当连接层孔隙率为10%的情况下，其导电及导热能力可达到纯银的90%，远高于普 通软钎焊料。由于银材料的性能特质，相比软钎焊方式，在功率模块中，采用银烧结工艺的 内互联，其功率循环寿命比软钎焊焊料内互联高2~3倍，烧结层的厚度比软钎焊层薄70%， 热传导率提升大约3倍，热阻约为软钎焊结构热阻的1/156。

  （3）高可靠性：由于银的熔点高达 961℃，将不会产生熔点小于 300℃的软钎焊连接层中出现的典型疲劳效应。

  （4）材料相对环保：传统软钎焊可能采用含铅钎料，银烧结技术所用材料不含铅。

  深圳市聚峰锡制品有限公司成立于2006年9月，作为国家高新技术企业、深圳市专精特新企业，聚峰聚焦电子封装材料领域，专注新型封装互连材料、焊接辅料、锡制品等的研发与生产。并在香港设立办事处，在印度设立2个生产基地;是一家集研发、生产、销售为一体的综合性高新技术材料制造商、半导体封装材料方案提供商。

  经过17年的行业沉淀，深圳市聚峰锡制品有限公司掌握了多款产品的主要技术，积累了多项产品发明专利。针对第三代半导体关键芯片封装材料及解决方案实现核心技术与基础材料自主研发，并实现产业化应用，专注为广大新老客户提供以自主自研技术为基础的成熟半导体封装材料解决方案。

  深圳芯源新材料有限公司是一家以高导热封装互连材料为核心的科技公司。公司专注于以纳米金属产品为代表的半导体用散热封装材料的研发、生产、销售和技术服务，为功率半导体封装、先进集成电路封装提供高散热、高可靠的解决方案。

  公司材料研发部门由十余名博士和硕士以及多位实验员组成，成功研制车规级烧结银产品、通讯级烧结银产品、光电封装导热银胶、集成电路用热界面材料”等系列新产品。与哈工大 (深圳)共建校企联合实验室，联合培养博士、硕士生，布局更多新产品方向。

  广州汉源新材料股份有限公司，创始于1999年，位于广州高新技术产业开发区科学城，一万多平方米的研发生产基地，以原广州有色金属研究院的专家和技术人员为核心班底组建，专注于预成形料、烧结型互联材料、无铅焊料的研发和创新，致力于为全球客户提供高性能的产品和产品应用整体解决方案。

  广州先艺电子科技有限公司创立于2008年12月，是集高可靠微电子封装互连材料及器件的研发、生产、销售于一体的国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”。经过十几年的发展与沉淀，先艺积累了多项核心技术，自主研发的微电子封装互连材料、微电子封装互连器件和第三代功率半导体封装材料三大产品系列，解决了国内关键战略材料的“卡脖子”问题，突破了国外技术封锁，成功实现进口替代。

  深圳市先进连接科技有限公司（以下简称先进连接），坐落于被评为深圳市宝安区科学技术创新桃花源的全至科学技术创新园，是一家集纳米银烧结材料及芯片封装用烧结设备研发、生产、销售、咨询及技术服务于一体的综合性高科技公司。先连科技创始于2015年，以原哈尔滨工业大学先进封装方向专家和硕博人员为核心班底组建，核心团队近年一直精耕于高端电子焊接材料、专用设备及工艺的研发、推广，在国内率先实现上述技术产业化，并荣获“第十届全国创新创业大赛三等奖”、“深圳市创新创业大赛二等奖”，先后通过了ISO质量体系认证、研究生联合培养基地、国家高新技术企业认证。

  北京清连科技有限公司总部在北京经济技术开发区，设有天津设备⽣产组装⻋间与苏州办事处，总占地3000余平⽶，致⼒于⾼性能功率器件⾼可靠封装解决⽅案，主体业务为封装材料和封测设备的研发、⽣产、销售及封装⼯艺开发、器件可靠性评价四⼤板块。企业具有千级、百级⽣产⻋间，其中银/铜膏产能＞10t/年，烧结银膜100000pcs/年。依托近20年银/铜烧结材料与设备研发基础，清连科技⾃主开发了对标欧美产品的银烧结材料与设备，并解决了当前银烧结存在的痛点；此外是国内外极少数掌握铜烧结全套解决⽅案（封装材料+封装装备+⼯艺）的半导体公司之⼀，并拥有丰富的器件可靠性评价经验。

  第八届国际碳材料大会暨产业展览会（Carbontech 2024）将于12月5-7日在上海新国际博览中心W1、W2、W3馆盛大举行，本届展会预计展出面积40,000m2，汇集超800家全球碳材料产业链上下游厂家。同期举办主题论坛9场，闭门研讨会1场，吸引来自金刚石、超精密加工、石墨烯、碳纳米材料、碳纤维及其复合材料、碳碳复合材料、新能源碳材料等领域超50,000国内外采购商莅临现场，为全球买家打造一个专业、创新、交流的全产业链合作盛宴。