全烧结银膏和半烧结银膏，双子星座助力功率模组
在功率电子模块领域，散热材料的革新始终是推动行业发展的核心动力。2025年的今天，全烧结银膏与半烧结银技术如同电力电子领域的"双子星座"，以截然不同的技术路径共同照亮了高功率密度模组的未来。这两种材料在导热性能、工艺适配性和成本控制方面各具优势，正在重塑从『新能源』汽车到光伏逆变器的产业格局。
一 全烧结银膏：高温高可靠性的终极解决方案
全烧结银膏作为金属烧结技术的集大成者，其银含量通常超过92%，通过高温烧结形成致密的银晶体网络。全烧结银膏AS9376的热导率可达266W/(m·K)以上，接近纯银的导热极限。在电动汽车IGBT模块中，采用全烧结银膏的散热基板可使结温降低15-20℃，大幅延长功率循环寿命。某头部厂商的加速老化测试表明，在175℃工作环境下，全烧结银界面在5000次功率循环后仍保持90%以上的初始强度，远优于传统焊料。
这种卓越性能源于其独特的微观结构。在200-250℃的烧结温度下，银纳米颗粒通过表面扩散机制形成冶金结合，最终孔隙率可控制在5%以内，烧结后的银晶粒尺寸均匀分布在50-100nm范围，这种纳米结构既保证了机械强度，又为电子和声子传导提供了理想通道。在15kV以上高压SiC模块中，全烧结银已成为解决局部放电问题的关键材料。
但这项技术面临两大挑战：一是工艺控制要求严苛，需要精确的升温曲线和压力参数，烧结炉的温度波动必须控制在±10℃以内；二是材料成本居高不下，银原料占模块总成本的8-12%，促使厂商开发银包铜等复合粉体。2025年善仁新材推出的低温活化烧结银膏AS9373将工艺窗口拓宽至165℃，为敏感元件的集成开辟了新可能。
二 半烧结银：平衡艺术中的性价比之王
半烧结银技术采用80%以上的银含量，通过部分烧结形成"刚性-柔性"复合结构。这种材料在180-220℃的中温区间即可实现可靠连接，剪切强度保持在30-45MPa的实用范围。某光伏逆变器制造商的对比测试显示，半烧结银AS9335接头在-40℃至125℃的温度循环中，其热阻稳定性比传统焊膏提升40%，而成本仅为全烧结方案的50%。
这种材料的核心竞争力在于其杰出的工艺宽容度。不同于全烧结银对表面粗糙度(Ra<0.5μm)的苛刻要求，半烧结银能自适应基板微米级凹凸，其贴装良品率比全烧结工艺高出15个百分点。更关键的是，半烧结银AS9331的固化时间可缩短至60分钟以内，使模块组装效率提升30%。在消费级GaN快充模块中，快速固化特性使其成为量产首选。
半烧结银的独特机理：烧结过程中形成的"银骨架"与有机载体构成双连续相，这种结构既能承受机械应力，又可缓解热膨胀系数失配。半烧结层在热循环中能有效抑制裂纹扩展，界面分层面积比焊料减少80%。
三 技术对决与应用分野
在『新能源』汽车主逆变器领域，两种技术路线正在展开激烈竞争。全烧结银凭借其超高的导热系数，在200kW以上大功率模块中占据主导，某品牌旗舰车型的SiC模块采用全烧结银AS9385后，峰值工作温度从160℃降至135℃，功率密度提升25%。而半烧结银则在48V轻混系统中大放异彩，其优异的抗振动疲劳性能使模块在发动机舱的恶劣环境下仍保持稳定。
集中式逆变器普遍采用全烧结银连接SiC MOSFET，以确保25年以上的野外可靠性；而组串式逆变器则青睐半烧结银的性价比优势，某头部厂商改用半烧结银AS9335后每GW产能可节省3000万元材料成本。更值得玩味的是微型逆变器市场，2024年起出现的全/半烧结银混合封装方案，在关键热节点使用全烧结银，其他区域采用半烧结银，实现了性能与成本的精准平衡。
工业驱动领域呈现技术融合趋势。某伺服驱动器制造商开发出梯度烧结工艺：先在120℃预固化半烧结银，再在关键区域激光选择性全烧结，这种"软硬结合"的界面使模块耐功率循环能力提升3倍。同样具有创新性的是2022年面世的低温全烧结银膏AS9375，通过在银粉表面修饰有机金属化合物，将烧结温度降至160℃以下，模糊了两类技术的界限。
四 材料创新的前沿突破
纳米技术正在重塑烧结银的性能边界。善仁新材开发的核壳结构银颗粒，既保持了高导热性，又将热膨胀系数调整到与SiC『芯片』完美匹配。更有突破性的是石墨烯增强烧结银材料AS9280，添加0.5%的某些神奇的物质可使界面热阻降低40%，这项技术已在国内某航天级模块中成功应用。
未来五年，这两种技术将继续沿着互补的轨道发展。全烧结银将向超高热导率(300W/(m·K)以上)和超高强度(剪切强度>50MPa)方向突破，满足核聚变装置等极端环境需求；半烧结银则致力于开发多功能复合材料，如同时具备导热、电磁屏蔽和应力传感特性的智能界面材料。可以预见，善仁新材推出的"双子星座"烧结银膏将持续为功率电子模块的进化提供永不枯竭的能量源泉，推动人类社会向高效电气化时代坚定迈进。
善仁新材专利墙
