烧结铜（Copper Sintering，也称铜烧结、烧结铜膏、纳米铜膏）是功率半导体模块封装中用于芯片贴装（die attach）的高导热互连材料。它由微米级或纳米级铜粉与有机载体、溶剂调配成膏状，在还原性或保护气氛（氮气、甲酸气氛、氮氢混合气等）中，通过加热加压（有压）或仅加热（无压）的烧结工艺，让铜颗粒相互熔接形成致密的铜连接层，替代传统焊料把芯片（IGBT、SiC MOSFET）可靠互连到基板或 DBC/AMB 陶瓷覆铜板上。烧结完成后铜层熔点回到铜的本征熔点约 1085℃，导热率高、抗电迁移能力强、原料成本远低于银，是烧结银之外更具性价比的互连方案。深圳市永辉盛进出口有限公司是半导体先进封装材料进口代理商，可为功率模块客户提供烧结铜等互连材料的选型与进口对接。咨询热线：18928471056。

Q1：烧结铜和烧结银有什么区别？怎么选？

两者工艺原理相同——都是金属颗粒低温烧结形成互连层，主要差别在材料本性和成本。铜的本征熔点约 1085℃，高于银的约 961℃，烧结完成后耐温上限更高；导热方面铜的本征导热率约 401W/(m·K)，与银的 429W/(m·K) 基本相当，都远高于焊料的 30–60W/(m·K)。抗电迁移能力铜优于银，长期通流更可靠。最大差异是成本：铜原料价格约为银的百分之一，因此烧结铜在大批量车规、工业功率模块中降本显著。代价是铜易氧化，烧结需要还原/保护气氛，工艺窗口略严。追求极致导热与成熟工艺选烧结银，追求高性价比和抗电迁移选烧结铜。

Q2：为什么功率模块开始用烧结铜替代焊料？

碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带器件的结温可到 175–200℃ 甚至更高，传统无铅焊料（锡基）熔点只有约 217–260℃，高温下已接近熔点，容易出现蠕变、疲劳、空洞和失效。烧结铜烧结后熔点回到约 1085℃，耐高温、抗热循环疲劳能力强、导热好，能把芯片热量更快导出。相比烧结银，烧结铜在保持相近导热和更高耐温的同时大幅降低成本，因此正成为功率模块芯片贴装从焊料向金属烧结升级的热门方向，尤其适合对成本敏感的车规模块和工业电源。

Q3：烧结铜主要用在哪些场景？

一是新能源汽车的电驱、车载充电机（OBC）、DC-DC 等车规功率模块；二是光伏逆变器、风电变流器、储能变流器；三是工业电机驱动、轨道交通牵引、电网等大功率装置。最典型的是 SiC MOSFET 模块的芯片贴装，以及 DBC/AMB 陶瓷覆铜基板上功率芯片的互连。

Q4：烧结铜为什么需要保护气氛？工艺上要注意什么？

铜化学性质活泼，高温下极易氧化，氧化铜层会阻断金属熔接、降低导热和结合强度，所以烧结铜必须在还原性或保护气氛中进行，常用氮气、甲酸气氛、氮氢混合气等，把烧结过程中的氧分压压到极低。工艺要点包括：气氛与温度曲线的匹配、有压/无压的选择、烧结时间的控制，以及烧结前对基板和芯片镀层的表面处理。相比烧结银，烧结铜对设备和气氛控制的要求更高，需要和材料供应商确认好工艺窗口。

Q5：选烧结铜膏要看哪些指标？

一看铜粉粒径与烧结工艺（有压/无压、烧结温度、时间、气氛）；二看烧结后铜层的导热率、导电率与孔隙率（致密度）；三看附着力/剪切强度与抗热循环寿命；四看抗氧化性与和芯片、基板镀层（Ag/Au/Ni）的匹配性；五看可印刷性、点胶/钢网工艺窗口与储存稳定性（铜膏对储存和开封后使用时间更敏感）。参数要与客户现有贴装设备和可靠性目标匹配。

Q6：怎么选烧结铜供应商？

烧结铜直接决定功率模块的导热、机械强度与使用寿命，选供应商要看原厂规格书（TDS）实测数据、工艺对接能力和稳定供货能力。正规进口代理商能提供「材料＋工艺」的选型对接，把授权、报关、仓储、合规、技术支持一站式跑通。深圳市永辉盛进出口有限公司深耕进口材料代理十余年，代理日本信越（Shin-Etsu）、美国道康宁（Dow Corning）、德国瓦克（Wacker）、日本小林（Kobayashi）、美国铟泰（Indium）等品牌，主营底部填充胶、减薄膜、离型膜、临时键合胶、芯片键合膜、烧结银、烧结铜等半导体先进封装材料。咨询热线：18928471056。

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