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多种商用烧结银胶作为功率电子封装芯片粘接材料的表征
Characterization of Multiple Commercial Sintered-Silver Pastes as Die Attachment for Power Electronics Packaging: Materials, Processing, and Properties
Meiyu Wang · Haobo Zhang · Xiaona Du · Haidong Yan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
低温烧结银连接技术已成为功率电子封装中先进的芯片粘接方案，但其在工业界的全面应用仍存疑虑。本文系统综述了全球供应商的商用银浆材料，筛选出Alpha、Henkel等七家厂商的12种典型产品，从微观与宏观角度对其加工性能及机械、电学、热学和热力学特性进行表征与比较，分析纳米银、微米银、混合银及树脂增强型银浆的组分差异与有无压力烧结工艺的影响。基于修正的Gibson-Ashby模型，利用孔隙率预测微观形貌与宏观性能的关系，为高温高功率密度电子封装提供材料选择与工艺优化的指导依据。
解读: 该烧结银芯片粘接技术对阳光电源功率器件封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率模块面临高温、高功率密度挑战，传统焊料难以满足热管理需求。研究系统对比的12种商用银浆材料及无压力烧结工艺，可直接指导阳光电源优化功率模块die-attach方案，提升热导率和...
高可靠性、低成本瞬态液相键合用于功率模块大面积互连
High-Reliability and Cost-Efficient Transient Liquid Phase Bonding for Large-Area Interconnects in Power Modules
Yuzhi Ouyang · Junliang Lu · Haidong Yan · Sihui Hong 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月 · Vol.16
本研究采用多孔Cu-Sn基焊料实现瞬态液相键合（TLP），显著缩短工艺时间并形成高熔点IMC稳定接头；优化参数下剪切强度达49.2 MPa，室温热导率达112.3 W/(m·K)；经1000次热冲击后强度保持率超82%，验证其在功率模块中长期高可靠性。
解读: 该TLP键合技术可直接提升阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的功率模块封装可靠性与热管理性能。多孔Cu-TLP工艺替代传统烧结银，降低成本并增强高温循环稳定性，特别适用于高温工况下的1500V+高压平台产品。建议在下一代SiC基组串逆变器和液冷型PowerStack模...
采用MeV级JFET注入和高效终端结构的高性能10-kV额定175-mΩ 4H-SiC MOSFET
High-Performance 10-kV-Rated, 175-mΩ 4H-SiC MOSFETs With MeV JFET Implantation and Efficient Termination
Lingxu Kong · Sizhe Chen · Na Ren · Manyi Ji 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文介绍了高性能 10 kV 额定、175 mΩ 4H - SiC 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的成功研发。该器件的结型场效应晶体管（JFET）设计宽度为 0.8 - 1.2 μm，有源区面积为 0.67 cm²，芯片尺寸为 1 cm²。该器件采用了总长度为 350 μm 的三区结终端扩展（3 - JTE）结构，展现出超过 12 kV 的卓越阻断性能。高压碳化硅（SiC）MOSFET 设计中的一个关键挑战是平衡缩小 JFET 宽度（$W_{JFET}$）——这对于降低...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项10kV级SiC MOSFET技术突破具有重要的战略价值。该器件实现了175mΩ的超低导通电阻和12kV以上的阻断性能，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求更高功率密度和效率的目标高度契合。 在光伏逆变器应用中，10kV级器件可支持更高的直流母线电压（如1500V系统...
一种基于低温无压纳米铜烧结的高性能大功率双面冷却碳化硅功率模块
A Novel High-Performance, High-Power Double-Sided Cooling SiC Power Module Based on Low-Temperature Pressureless Nano-Cu Sintering
Haobin Chen · Haidong Yan · Chaohui Liu · Shuai Shi 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月
由于纳米铜烧结膏成本低、具有优异的电学和热学性能、高可靠性以及抗电迁移能力，它被视为用于宽带隙半导体应用的下一代芯片互连材料。然而，目前尚无关于纳米铜烧结在高功率双面冷却（DSC）碳化硅（SiC）功率模块中应用的实验报告。本研究通过展示一种基于纳米铜烧结的新型高功率DSC碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）模块的设计、制造和性能，填补了这一空白。利用自制的铜膏和甲酸辅助低温无压铜烧结工艺，制造出了一款1200 V/600 A的DSC功率模块。在250°C的甲酸气氛中烧结...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该纳米铜烧结技术在高功率双面冷却SiC功率模块上的应用具有重要战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正朝着高功率密度、高效率、高可靠性方向发展，SiC器件已成为我们新一代产品的核心器件，而封装技术的突破将直接影响系统级性能提升。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，功率密...