電子發燒友網綜合報道
所謂低溫燒結銀膠是一種以銀粉為主要成分、通過低溫燒結工藝實現芯片與基板高強度連接的高性能封裝材料。其核心成分為納米級與微米級銀粉復配體系，結合燒結助劑和銀前體，在150-200℃無壓或低壓條件下即可完成固化，形成高致密銀連接層。
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該材料具有導熱系數> 100W/m?K、體積電阻率< 10μΩ?cm、粘接強度> 25MPa等特性，且燒結后可耐受500℃以上高溫，顯著優于傳統焊料和導電膠。
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傳統銀漿（如納米銀漿）的燒結溫度通常在250–300°C，而京瓷的新材料通過優化銀顆粒的納米結構和添加有機載體配方，將燒結溫度降至200°C以下，同時實現與高溫工藝相當的鍵合強度和可靠性。
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在這項技術中，采用粒徑小于50nm的銀顆粒，降低燒結活化能，并通過特殊分散劑和還原劑，在低溫下促進銀顆粒的熔融與致密化?？梢詿o需外部加壓即可完成鍵合，減少對芯片和基板的機械應力。
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而日本京瓷公司對改材料進行了一些優化，讓導熱系統可以>200 W/m·K，接近純銀的429 W/m·K，顯著優于傳統焊料，粘接強度>40MPa，滿足汽車電子AEC-Q101標準，同時通過1000次-55°C至175°C熱循環測試，驗證了其長期可靠性。
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傳統無鉛焊料（如Sn-Ag-Cu）在175℃以上性能急劇退化，而低溫燒結銀膠可使功率模塊結溫提升至200℃以上，滿足SiC、GaN等寬禁帶半導體的高溫工作需求。例如，采用雙面銀燒結的SiC模塊壽命比傳統焊料封裝提升10倍以上。在新能源汽車電驅模塊中，銀燒結技術可將熱阻降低28%，顯著改善散熱效率。
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銀燒結層厚度可控制在20-50μm，僅為焊料層的1/3，且孔隙率低于5%，適合3D集成和 Chiplet 技術中的精細互連。例如，臺積電SoW-X晶圓級封裝系統采用銀燒結工藝實現12層以上HBM堆疊，提升AI芯片性能30%。
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在第三代半導體的封裝上，例如SiC和GaN器件工作溫度高（200°C以上）、功率密度大，傳統封裝材料，例如高溫焊料、導電膠等會存在熱疲勞、熱適配、工藝兼容性不佳的問題。
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而低溫燒結銀膠可以避免高溫對SiC/GaN芯片及陶瓷基板（如氮化鋁AlN）的熱損傷，并直接提升散熱效率，降低芯片結溫（Tj），延長器件壽命，銀膠與基板/芯片的界面結合更穩定，也能減少熱循環失效風險。
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除了京瓷外，國內的江蘇摩派半導體于2025年1月申請的“低溫高導熱納米銀粘合劑”專利（CN119799170A）于4月23日公開，通過納米銀粉與微米銀粉復配及梯度溶劑體系設計，實現180℃無壓燒結，對銅基材粘接強度達25MPa，導熱系數>120W/m·K，填補國內高端封裝材料空白。
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善仁新材在4月21日發布新一代燒結銀AS9378，針對大尺寸器件優化配方，燒結溫度進一步降至150℃，支持310mm×310mm面板級封裝，成本較傳統方案下降15%。
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小結
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低溫燒結銀膠正從功率半導體向光通信、量子計算等新興領域滲透，成為決定芯片性能的核心材料之一。隨著國產替代加速和國際技術競爭加劇，該領域將迎來技術迭代與市場擴張的雙重機遇。