烧结银领航者再次引领创新：柔性烧结银膏开启功率模组市场新纪元

烧结银领航者再次引领创新：柔性烧结银膏开启功率模组市场新纪元

一 功率模组市场现状剖析

在现代工业与科技的迅猛发展浪潮中，功率模组作为电力电子变流装置的核心部件，其重要性愈发凸显。从电动汽车到新能源发电，从工业自动化到智能电网，功率模组宛如幕后的 “电力魔法师”，默默地支撑着各种高功率场景的稳定运行，成为推动产业升级与技术创新的关键力量。功率模组是一个高度集成的功率变换单元，它如同一个精密的 “电力交响乐团”，将功率器件、功率器件驱动器、母排、电容、散热器等元件巧妙地融合在一起，协同工作，共同完成电力的高效转换与控制。其关键性能指标主要包括可靠性、功率密度和智能化，每一项指标都如同乐团中的重要乐器，缺一不可。可靠性是功率模组的 “生命线”，它要求功率模组在面对外界各种复杂环境，如潮湿的水汽、极端的温度、污染的空气等挑战时，依然能够像一位坚韧的战士，维持自身电性能、热性能等关键性能不失效。功率密度则是功率模组追求的 “极致效率” 体现，它代表着单位体积输出的功率大小。随着科技的不断进步，功率模组的发展呈现出高功率密度趋势，就如同一位技艺精湛的魔术师，让终端产品能够通过更小的体积实现更高的功率。以电动汽车为例，高功率密度的功率模组可以使车载电源系统更加紧凑，为车辆节省更多的空间，同时提升车辆的动力性能和续航里程，推动电动汽车行业向更高效、更环保的方向发展。智能化是功率模组顺应时代潮流的 “智慧升级”，它让功率模组具备了自身运行状态监测、状态数据采集、故障定位及系统交互等能力。这就好比为功率模组赋予了一颗 “智慧的大脑”，使其能够实时感知自身的工作状态，及时发现并解决潜在的问题，大大降低了功率模组的故障率，提升了运行效率。在智能电网中，智能化的功率模组可以与电网系统进行实时交互，根据电网的负荷变化自动调整功率输出，实现电力的优化分配，提高电网的稳定性和可靠性。从市场规模来看，功率模组市场近年来呈现出蓬勃发展的态势。随着全球对清洁能源的需求不断增长，以及新能源汽车、可再生能源等领域的快速崛起，功率模组市场迎来了前所未有的发展机遇。据善仁新材研究院推测：到2030 年全球车规级 SiC 功率模组市场规模将接近 650.3 亿元，未来六年 CAGR 为 22.6% 。中国作为全球最大的新能源汽车市场和重要的可再生能源应用市场，功率模组市场规模也在不断扩大。在竞争格局方面，全球功率模组市场呈现出多元化的竞争态势。国际上，一些知名企业如英飞凌、赛米控、丹佛斯等凭借其深厚的技术积累、丰富的市场经验和广泛的客户基础，在市场中占据着重要地位。英飞凌的 CoolSiC™和 CoolGaN™产品线，涵盖了从 650V 到 1700V 的 SiC MOSFET 和 SBD，广泛应用于太阳能逆变器、储能系统和电动汽车充电站等领域，以其高性能和可靠性赢得了市场的认可；赛米控丹佛斯结合了两家公司在功率模块和热管理系统方面的优势，碳化硅模块封装的产品组合较为全面，还可根据客户要求提供定制化方案，在电机驱动、储能、UPS 等领域拥有广泛的应用。在中国市场，本土企业也在不断崛起，逐渐在风力发电、新能源汽车等领域实现功率模组的国产化与专业化生产。像斯达半导、基本半导体等企业，基于产品高可靠性、高功率密度、高智能化等特征，在市场中崭露头角。此外，中国中车股份一直致力于功率半导体技术的自主研究，建有 6 英寸双极器件、8 英寸 IGBT 和 6 英寸碳化硅的产业化基地，拥有芯片、模块、组件及应用的全套自主技术，其功率半导体器件应用于轨道交通、输配电和工业等多个领域；英诺赛科采用 IDM 全产业链模式，集芯片设计、外延生长、芯片制造、测试与失效分析于一体，为客户提供不同封装选择的高性能及可靠的氮化镓分立器件，产品涵盖从低压到高压（15V - 1200V）的氮化镓功率器件 。然而，当前功率模组市场也面临着诸多挑战。在技术层面，随着应用场景对功率模组性能要求的不断提高，如更高的功率密度、更快的开关速度、更低的能耗等，现有的技术水平在某些方面逐渐难以满足需求。例如，在新能源汽车的快速充电需求下，功率模组需要具备更高的电压和电流承载能力，以及更高效的散热性能，这对功率器件的材料、封装工艺和散热技术提出了严峻的挑战。在成本方面，虽然市场规模的扩大在一定程度上有助于降低成本，但功率模组的原材料成本，尤其是一些关键的半导体材料，仍然居高不下。此外，生产工艺的复杂性和高精度要求也导致了生产成本的增加，这在一定程度上限制了功率模组在一些价格敏感型市场的应用推广。二 柔性烧结银膏 “黑科技” 揭秘（一）柔性烧结银膏是什么柔性烧结银膏，作为材料科学领域中一颗璀璨的新星，正逐渐崭露头角，成为众多高尖端领域的关键材料。它是善仁新材15年研发经验的再次突破，是一种利用银粉或银膏等含银材料，在特定条件下进行烧结，从而实现材料连接或形成特定功能结构的技术。其中，纳米烧结银因银粉颗粒达到纳米级别，具有更独特的性能和应用优势 。从微观层面来看，柔性烧结银膏AS9335X1主要由高纯度纳米银粉、溶剂及微量添加剂组成。纳米银粉作为其核心成分，犹如大厦的基石，为银膏提供了高导电性和高导热性的基础。纳米银粉颗粒如同无数微小的导电桥梁，在烧结过程中相互连接，形成一个高效的导电网络，确保电流能够畅通无阻地传输。而溶剂和添加剂则扮演着不可或缺的辅助角色，它们用于调节烧结银膏的粘度、流动性和烧结性能，确保银膏在涂布和烧结过程中能够均匀分布并形成致密的银膜。

根据烧结工艺的不同，柔性烧结银膏可分为无压烧结银膏AS9335X和有压烧结银膏AS9386X两类。无压烧结银膏则可以在常压、低温状态下完成烧结，它更像是一位温和的工匠，在相对宽松的条件下精心打造出优质的作品。这种银膏主要应用于对压力敏感或无法施加压力的场景，其高导电性和高导热性使其成为射频通讯、智能电网等先进封装领域的优选材料。在 5G 基站的射频前端模块中，使用无压烧结银膏作为连接材料，能够有效降低信号传输过程中的电阻损耗，提高信号的传输质量和速度，保障 5G 网络的高速稳定运行 。

有压烧结银膏，需要在一定的温度和压力下进行烧结，就如同在锻造钢铁时，通过施加压力使其更加致密和坚固。这种烧结方式可以更好地促进银颗粒之间的结合，提高烧结体的致密度，适用于对连接强度要求较高的功率器件封装场景，例如在大功率射频空腔器件的封装中，有压烧结银膏能够为射频元器件提供高可靠性的电气连接，保证产品在振动、冲击等机械应力环境下依然能够正常工作 。

（二）柔性烧结银膏的特性优势

1 高导电性：银在自然界的金属中，一直以其出色的导电性能而闻名，而柔性烧结银膏AS9335X1完美地继承了这一特性。经过烧结后形成的银相，其电导率与纯银相近，能够确保电流在电子设备中高效传输 。以功率模块为例，高导电性的柔性烧结银膏连接层可以显著提高传导电流的效率，降低芯片的工作温度，进而提高整个模块的工作效率和可靠性。在新能源汽车的充电系统中，高效的电流传导意味着更快的充电速度，柔性烧结银膏的应用能够有效减少充电时间，提升用户体验。

2 良好的热导性：与高导电性相辅相成的是，银的高导热性使得柔性烧结银膏成为电子设备热管理的理想材料。在射频通讯设备、大功率 LED 等工作时会产生大量热量的器件中，柔性烧结银膏优良的导热性能可将设备内部的热量迅速导出，保持温度稳定。在数据中心中，大量的服务器运行会产生巨大的热量，若不能及时散热，设备的性能和寿命将受到严重影响。使用柔性烧结银膏将芯片与散热器连接，可以快速将热量传递出去，确保服务器的稳定运行，保障数据的安全存储和高效处理。

3 高熔点与高可靠性：银的熔点高达 961℃，远高于传统焊料。这使得柔性烧结银膏在高温环境下不易熔化或产生疲劳效应，具有极高的可靠性 。在高温、高湿等极端条件下，柔性烧结银膏制成的连接部位依然能够稳定运行。在航空航天领域，飞行器在高空飞行时会面临极端的温度和气压变化，电子设备中的柔性烧结银膏连接部件能够在这样恶劣的环境下保持稳定，确保飞行器的导航、通信等系统正常工作，为飞行安全提供坚实保障。

4 优异的机械性能：柔性烧结银膏AS9335X1具有良好的延展性和机械强度，能够适应各种复杂的封装结构和工艺要求。在可穿戴设备中，由于设备需要贴合人体的各种活动，对材料的柔韧性和机械性能要求极高。柔性烧结银膏能够在弯曲、拉伸等不同的机械应力下，依然保持良好的电气连接性能，确保设备能够准确地采集人体数据，为用户提供精准的健康监测服务。

5 低温烧结优势：柔性烧结银膏AS9338它可以在相对较低的温度下（130°C）进行烧结。与传统的高温烧结银相比，其能够在更低的温度下实现良好的电导性和热导性。低温烧结过程不仅减少了能源消耗和生产成本，还降低了对芯片和器件的热损伤，特别适合精密电子元件的封装 。在智能手机的芯片封装中，低温烧结的柔性烧结银膏可以避免高温对芯片造成的潜在损害，提高芯片的良品率，同时降低生产过程中的能源成本，符合绿色环保和可持续发展的理念。

柔性烧结银膏AS9335X1用于射频器件三 柔性烧结银膏如何重新定义功率模组市场（一）解决功率模组现存难题在功率模组的复杂体系中，芯片与基板的连接、散热以及可靠性等方面一直存在着亟待解决的难题，而柔性烧结银膏凭借其独特的性能，为这些问题提供了有效的解决方案。在芯片与基板连接方面，传统的焊接工艺在面对功率模组日益增长的性能需求时，逐渐暴露出诸多问题。由于不同材料的热膨胀系数存在差异，在功率模组工作过程中，当温度发生波动，这种差异会导致焊接层承受额外的应力。例如，在新能源汽车的功率模组中，车辆行驶时工况复杂，功率模组的工作温度会频繁变化，传统焊接层在热应力的反复作用下，容易出现疲劳现象，进而产生裂纹，这不仅会影响芯片与基板之间的电气连接稳定性，还可能导致整个功率模组的失效 。而柔性烧结银膏则成为解决这一问题的关键。其烧结连接层主要成分为银，银具有优异的物理性能。一方面，银的高熔点（961℃）使得烧结连接层在高温环境下具有极高的稳定性，不易像传统焊料（熔点小于 300℃）那样在高温下产生软化、变形甚至熔化等问题，从而有效避免了因温度波动导致的连接层疲劳失效。另一方面，柔性烧结银膏在烧结过程中能够与芯片和基板形成良好的冶金结合，这种结合方式大大增强了连接的可靠性，使得芯片与基板之间的连接更加稳固，能够承受更大的机械应力和热应力 。散热问题也是功率模组面临的重要挑战之一。功率模组在工作时会产生大量的热量，如果不能及时有效地将这些热量散发出去，会导致模组温度升高，进而影响其性能和可靠性。热阻是衡量散热性能的关键指标，热阻越大，热量传递就越困难，模组的温度就会越高。传统的散热材料和连接方式在降低热阻方面存在一定的局限性 。柔性烧结银膏良好的热导性为解决散热问题带来了曙光，在5G 基站的功率模组中，使用柔性烧结银膏AS9335X1作为连接材料，能够将芯片产生的热量迅速传递到散热器上，大大降低了模组的热阻。功率模组的可靠性直接关系到整个系统的稳定运行，而传统功率模组在长期使用过程中，由于受到各种环境因素和工作应力的影响，可靠性难以得到充分保障。柔性烧结银膏AS9386X的应用显著提高了功率模组的可靠性。除了前面提到的高熔点和良好的连接性能外，其高导电性也有助于减少信号传输过程中的损耗和干扰，进一步提升了模组的稳定性。在航空航天领域，电子设备对可靠性要求极高，柔性烧结银膏连接的功率模组能够在极端环境下稳定工作，为飞行器的各种电子系统提供可靠的电力支持 。（二）推动功率模组技术创新善仁新材开发的柔性烧结银膏如同一场技术革命，为功率模组的技术创新注入了强大的动力，有力地推动了双面银烧结技术、新型封装结构等关键技术的发展，从而提升了功率模组的功率密度和效率。双面银烧结技术是在柔性烧结银膏基础上发展起来的一项重要技术创新。在传统的功率模组封装中，芯片通常只在一侧与基板进行连接，这种连接方式在一定程度上限制了功率模组的性能提升。而双面银烧结技术则通过在芯片的两侧都使用柔性烧结银膏进行烧结连接，实现了芯片与基板的双面散热和电气连接 。这种技术创新带来了诸多优势。从散热角度来看，双面散热大大提高了功率模组的散热效率。在新能源汽车的电机控制器中，功率模组工作时会产生大量热量，采用双面银烧结技术后，热量可以从芯片的两侧同时散发出去，有效降低了芯片的温度。与传统单面连接方式相比，双面银烧结技术可使芯片的工作温度降低 10℃以上，这不仅提高了功率模组的可靠性，还能提升其功率密度 。在电气连接方面，双面银烧结技术增加了电流的传输路径，降低了电阻，从而提高了功率模组的效率。在光伏逆变器中，使用双面银烧结技术的功率模组能够更高效地将直流电转换为交流电，减少了能量损耗，提高了光伏发电系统的整体效率 。新型封装结构的发展也是柔性烧结银膏推动功率模组技术创新的重要体现。例如，一些新型封装结构采用了嵌入式封装技术，将功率芯片直接嵌入到基板中，然后使用柔性烧结银膏进行连接和封装。这种封装结构不仅减小了功率模组的体积和重量，还提高了其功率密度和可靠性。在智能电网的分布式能源系统中，这种小型化、高性能的功率模组能够更好地适应复杂的电网环境，提高能源的转换和分配效率 。此外，柔性烧结银膏还促进了功率模组与其他先进技术的融合，如与3D封装技术相结合，实现了功率模组在三维空间上的高密度集成，进一步提升了功率模组的性能和功能 。（三）拓展功率模组应用领域随着新能源汽车、5G 通信基站、光伏逆变器等领域的蓬勃发展，对功率模组的性能和可靠性提出了更高的要求，柔性烧结银膏的独特优势使其成为这些领域功率模组的理想选择，有效拓展了功率模组的应用领域，为相关产业的发展提供了有力支持 。在新能源汽车领域，随着电动汽车的普及和技术升级，对功率模组的需求呈现爆发式增长。电动汽车的核心部件，如电机控制器、车载充电机（OBC）和直流 - 直流变换器（DC-DC）等，都离不开高性能的功率模组 。以电机控制器为例，它是电动汽车动力系统的关键部件，负责控制电机的转速和扭矩，直接影响汽车的动力性能和驾驶体验。在比亚迪 e3.0 平台中，采用了纳米银烧结工艺的 SiC 功率模块，相比传统的功率模块，其寿命提升了 5 倍以上，连接层热阻降低了 95% 。这不仅提高了电机控制器的可靠性和效率，还使得电动汽车的续航里程得到了显著提升。在快充技术方面，柔性烧结银膏的应用也发挥了重要作用。高导电性和良好热导性的柔性烧结银膏能够有效降低充电过程中的电阻损耗和发热问题，提高充电速度，满足用户对快速充电的需求 。5G 通信基站作为 5G 网络的基础设施，对功率模组的性能和可靠性有着极高的要求。5G 通信的高速率、低延迟和大容量特点，需要基站具备强大的信号处理和传输能力，这就依赖于高性能的功率模组来实现 。在 5G 基站的射频前端模块中，使用柔性烧结银膏AS9335X1作为连接材料，能够有效降低信号传输过程中的电阻损耗，提高信号的传输质量和速度。同时，柔性烧结银膏的高可靠性和良好的散热性能，确保了基站在长时间、高负荷运行下的稳定性。据统计，采用柔性烧结银膏连接的 5G 基站，其信号损耗可降低 20% 以上，单机功耗减少 10W 左右，大大提高了 5G 基站的运行效率和覆盖范围 。柔性烧结银膏在光伏逆变器中的应用，有效解决了传统连接材料在高温环境下的可靠性问题。在阳光电源的 1500V 组串式逆变器中，采用了烧结银连接技术，使得模块的寿命从 10 万小时提升至 15 万小时，故障率下降了 40% 。这不仅提高了光伏发电系统的稳定性和可靠性，还降低了维护成本，促进了光伏产业的可持续发展 。四 市场前景与展望（一）市场前景广阔随着科技的飞速发展和产业升级的不断推进，柔性烧结银膏在功率模组市场展现出了极为广阔的发展前景。从市场规模来看，善仁新材研究院预测：2030  年全球银烧结膏市场规模将达到 150亿元，年均复合增长率（CAGR）达 13.8% 。其中，中国市场将成为增长的核心驱动力，本土市场规模占比将从 2025 年的 28% 提升至 2030 年的 35% 以上。这一增长主要受益于新能源汽车、5G 通信基站、光伏逆变器及高功率半导体模块等应用领域的爆发式需求 。在需求结构方面，功率半导体模块封装对柔性烧结银膏的需求占比达 38%，成为其最大的应用领域。尤其是在电动汽车电控系统中，柔性烧结银膏的应用增速最快，2025 - 2030 年 CAGR 预计达 21.3%。随着新能源汽车市场的持续扩张，对高性能、高可靠性功率模组的需求不断增加，善仁新材的柔性烧结银膏凭借其卓越的性能，将在这一领域发挥越来越重要的作用 。有压烧结银膏AS9386（二） 总结与展望柔性烧结银膏作为一种具有创新性的材料，为功率模组市场带来了深刻的变革。它凭借自身独特的性能优势，有效地解决了功率模组在连接、散热和可靠性等方面长期存在的难题，成为推动功率模组技术创新的关键力量。通过促进双面银烧结技术、新型封装结构等关键技术的发展，柔性烧结银膏显著提升了功率模组的功率密度和效率，拓展了功率模组在新能源汽车、5G 通信基站、光伏逆变器等众多领域的应用，为这些领域的技术进步和产业发展提供了有力支持 。从市场前景来看，柔性烧结银膏在功率模组市场展现出了极为广阔的发展空间。随着全球科技的不断进步和产业升级的持续推进，新能源汽车、5G 通信、可再生能源等领域对功率模组的需求将持续增长，这将为柔性烧结银膏市场带来巨大的发展机遇。预计未来几年，全球柔性烧结银膏市场规模将保持高速增长态势，中国市场作为增长的核心驱动力，将在全球市场中占据越来越重要的地位 。展望未来，随着技术的不断进步和市场的不断成熟，柔性烧结银膏有望在功率模组市场发挥更加重要的作用。它将继续推动功率模组技术向更高性能、更高可靠性、更小体积的方向发展，为新能源汽车、5G 通信、可再生能源等领域的发展注入新的活力。同时，随着柔性烧结银膏在其他新兴领域的应用不断拓展，其市场潜力将得到进一步释放，为整个电子材料行业的发展带来新的机遇 。