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从成本到性能,烧结铜缘何成为汽车电子行业新宠?

高工
2025-09-20 10:10:46     打赏

汽车电子领域,一场悄然的材料变革正在上演,烧结铜正从幕后走向台前,越来越受到企业的热烈追捧。傲牛科技作为一家专业的微焊料领域厂家,专注于各种微焊料的研发和生产,其中包括各类锡膏、烧结铜、烧结银、银胶等产品,从近期市场反馈和需求来看,我们洞察到这一趋势背后的多重驱动因素。

1、成本优势:企业难以拒绝的诱惑

在市场竞争的浪潮中,成本始终是企业决策的关键考量。在烧结材料的选择上,铜相较于银,具有无可比拟的成本优势。

据测算,纳米铜的价格不到纳米银的十分之一。一个普通的功率模块,若采用纳米银烧结,仅材料成本可能就高达 400-500 元,而烧结铜的理论成本则可低至几十分之一。随着大规模应用,铜的成本优势将进一步凸显,这对于追求性价比、渴望降低产品总成本的企业而言,无疑是巨大的吸引力,能够有效提升企业在市场中的价格竞争力。

2、性能卓越:满足严苛应用需求(1)优异的导电导热性

在高功率密度的汽车电子和半导体应用场景中,良好的导电和导热性能是材料的必备特质。烧结铜的热导率和电导率与烧结银极为相近,热导率可达 400W/m・K 左右,电阻率低至 1.68×10⁻⁸Ω・m 。

新能源汽车的SiC逆变器为例,烧结铜能够高效地传导电流和热量,确保芯片在高负荷运行下依然保持稳定的工作状态,避免因过热导致性能下降或故障。


(2)出色的热稳定性与可靠性

铜的高熔点(1083℃)赋予了烧结铜连接层在高温环境下卓越的稳定性。在汽车引擎舱等高温环境中,传统锡基焊料易出现熔化、蠕变等问题,而烧结铜则能坚守岗位,确保电子连接的可靠性。并且,铜与碳化硅芯片、陶瓷基板的热膨胀系数更为匹配,能显著缓解热循环过程中的热失配应力,减少界面分层等失效风险。有研究表明,铜烧结模块的功率循环寿命比银烧结高 30%,在热冲击测试中,其可靠性优势也十分突出。


(3)工艺可行性:兼容现有工艺和产线

对于企业而言,引入新技术、新材料时,工艺的可行性和对现有产线的兼容性至关重要。当前,各大材料厂商在铜烧结浆料制备上取得突破,使得铜烧结工艺条件大幅缓和。适用于银烧结的设备,只需对气氛控制系统进行升级,便能很好地兼容铜烧结工艺,这大大降低了企业的设备改造成本和技术转换风险,无需大规模投资新设备,就能将烧结铜应用于生产,快速实现产品的更新换代。


在汽车电子以及大功率半导体行业追求高性能、低成本的发展进程中,烧结铜凭借成本、性能和工艺等多方面的综合优势,正成为企业优化产品、提升竞争力的有力武器。





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