近年来,银烧结材料在电源模块组装中越来越受欢迎,尤其是在芯片连接方面。与传统焊料相比,银烧结材料具有许多优点,包括更高的导热性和导电性,因此可以在更高的工作温度下工作,可靠性更高,而且没有熔化的顾虑。烧结芯片连接已成为主流的一个主要应用是电动汽车逆变器的功率模块。
随着电动汽车生产的成熟和持续快速增长,可能降低成本的领域成为关注的焦点。降低成本的一个可能途径是采用铜烧结材料代替银。铜的特性类似于焊料,因此与银相比,铜可能是一种成本更低的粘接解决方案。
现在,我们很容易很快得出结论:铜比银便宜得多(接近 100 倍),因此材料成本的节省一定是巨大的。然而,事实并非如此简单。与银烧结矿不同的是,铜烧结矿材料尚未成熟,也没有扩大到能提供显著价格优惠(规模经济)的规模。另一个考虑因素是,由于铜容易氧化,因此在某些工艺步骤(包括预干燥、压铸和烧结)中必须使用氮气等保护性环境。这可能会延长加工时间,从而增加总成本。
不过,改用铜烧结器进行接合显然有好处。可以去除基底/引线框架上昂贵的镀银层,直接烧结到裸铜或镍表面。目前的趋势是评估直接与裸铜键合的烧结银,这样可以节省去除表面镀银的费用。需要防止氧化,因此这也是评估铜烧结膏的合理应用。
总之,铜烧结的潜力巨大,其应用如今已经出现。随着材料和工艺的成熟以及规模经济的实现,再加上从接合表面去除镀银层的能力,从银转换到铜的成本节约可以完全实现。在短期内,银仍将是主要的烧结材料,但铜正在迅速崛起!
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