成本降低30%！低温银烧结技术加速SiC器件规模化应用

导语

在工业电源、电动汽车与航空航天领域，碳化硅（SiC）功率器件的高效率与耐高温特性正逐步替代传统硅基器件。然而，SiC芯片的高功率密度与高温运行需求，对封装技术提出了前所未有的挑战——传统焊料在高温下易疲劳失效，成为制约性能释放的关键瓶颈。

银烧结技术凭借低温工艺与超高可靠性，成为解锁SiC潜力的‘银钥匙’。爱仕特基于此技术开发的碳化硅模块，已在多个应用场景中验证其性能优势，为行业提供高效、稳定、可靠的解决方案。

银烧结技术：低温工艺破解高温难题

银烧结技术利用纳米银颗粒在低温（<250℃）下致密化形成导电层，兼具优异的导电性、散热性、机械强度三重优势，完美适配SiC器件的严苛需求。

▲银烧结互连示意图

性能对比：全面超越传统焊料

指标	银烧结技术	传统焊料	优势提升
电阻率	3×10⁻⁶ Ω·cm	1×10⁻⁵ Ω·cm	导电性提升3倍
热导率	>200 W/(m·K)	50 W/(m·K)	散热效率翻4倍
最高工作温度	250℃	150℃	耐温提升66%
功率循环次数	>5000次 (-40℃~200℃)	<1000次 (-40℃~125℃)	寿命延长5倍

▲钎焊与银烧结工艺对比

银烧结如何解决SiC器件的关键问题？

· 高温稳定性：烧结温度低于250℃，避免芯片热损伤；连接层在200℃以上仍能稳定工作。

· 高效散热：优化单面散热设计，热阻降低至0.1℃/W（传统焊料>0.3℃/W）。

· 抗疲劳性：弹性模量低，抵御热循环应力，寿命比传统焊料延长5倍以上。

技术解析：爱仕特持续优化工艺与应用深度融合

高精简四步工艺流程

· 衬板印刷：银膏厚度误差<3%，确保SiC芯片与陶瓷基板的低阻抗连接，适配车规级模块设计。

· 银膏固化：梯度预热工艺去除溶剂，抑制气泡生成，提升结构致密性。

· 芯片贴装：±10μm精度满足高密度封装需求，适配高频、高压场景。

· 加压烧结：通过低温和压力辅助烧结，孔隙率<3%，支持双面散热设计。

▲银烧结技术工艺流程

材料创新与应用关联

· 纳米银低温烧结技术：采用纳米银膏，抗热疲劳性能优于普通焊料10倍以上，热导率轻松达到200W/(m·K)。

· 银铜复合结构设计：芯片底部通过银烧结（高导热）、顶部铜片烧结（低成本高载流）与铜线键合（大电流互联）的复合设计，实现SiC模块的超高热-电-机械性能平衡。

▲SiC模块剖面图

场景化实验：技术落地的多维验证

电动汽车：续航与快充的双重突破

· 场景痛点：逆变器高温导致效率下降，传统焊料寿命不足。

· 解决方案：采用ASC800N1200DCS12模块（1200V/800A），通过银烧结连接实现。

热阻降低至0.1℃/W以下，支持150℃结温下连续工作；
功率循环寿命>5万次（ASC800N1700DCS12 过了30万次秒级功率循环）；
某车企实测数据：逆变器效率提升至98.5%，续航增加8%。

▲ASC800N1200DCS12产品介绍

工业电源：极端环境下的稳定守护者

· 场景痛点：变频器在重载、高温环境下频繁故障。

· 解决方案：采用ASC600N1700ME3模块（1700V/600A），结合银烧结技术实现。

-40℃~150℃温差下，5000次热循环后电阻变化<1%；
某工厂应用案例：
能耗降低12%，年维护成本减少30%。

▲ASC600N1700ME3产品介绍

航空航天：轻量化与高可靠的平衡术

· 场景痛点：器件重量与散热能力影响飞行器性能。

· 解决方案：采用ASC600N1200MD3模块（1200V/600A），通过银烧结技术实现。

器件减重20%，满足NASA减重标准；
通过MIL-STD-810G振动测试，200℃真空环境下寿命超10万小时。

▲ASC600N1200MD3产品介绍

技术纵深：银烧结的工艺创新与未来方向

爱仕特通过优化银膏配方与烧结参数，将孔隙率控制在5%以下，确保连接层的高致密性。目前，其量产模块良率已稳定在98%以上。

未来，银烧结技术将朝两个方向迭代：

· 材料创新：通过纳米银颗粒的尺寸优化，提高界面致密性降低热阻，同时可兼容更敏感的芯片材料；进一步降低烧结温度至180℃，降低热应力，保护芯片。

· 成本控制：开发微米级银膏规模化生产工艺，推动成本降低30%以上，拓展至光伏逆变器、5G基站等民用领域。

结语：以银烧结技术，定义SiC器件新标准

银烧结技术通过低温工艺与高可靠连接，为SiC功率器件提供了突破高温瓶颈的终极方案。爱仕特基于实测数据与行业验证，持续优化产品性能，助力客户在工业电源、电动汽车与航空航天领域实现效率与可靠性的双重跃升。随着材料与工艺的迭代，这项技术有望在更广阔的能源领域释放潜力，推动电力电子系统向更高效、紧凑的未来迈进。