银烧结（Sintering）是车规功率模块封装的新标准工艺——烧结银层的导热系数是锡焊料的4倍以上，是提升功率模块性能和可靠性的关键技术。
银烧结工艺原理
银烧结使用纳米/微米银颗粒浆料，在200-280°C、3-10MPa压力下烧结成型。银颗粒在压力和温度作用下发生固相扩散，形成致密的银层。
核心优势：
- 导热系数：200-250 W/m·K（SnAg焊料仅57 W/m·K）
- 熔点：962°C（远高于Sn焊料的217°C，耐高温）
- 无铅无卤，符合环保要求
银烧结设备类型
压力烧结炉（Pressure Sintering）：
- 工艺：加压+加热+保护气氛
- 压力范围：3-10MPa（大功率模块需>5MPa）
- 温度：200-280°C
- 产能：每炉2-10片模块
- 适用：量产，IGBT/SiC功率模块
无压烧结炉（Pressureless Sintering）：
- 工艺：加热+保护气氛，不加压力
- 温度：230-280°C
- 优势：设备简单、产能高
- 劣势：烧结密度低（<90%），可靠性不如加压型
- 适用：研发验证、小批量生产
设备选型5个关键参数
1. 压力均匀性
烧结压力均匀性直接影响烧结层致密度。要求整片模块上压力偏差<±5%。
2. 温度均匀性
烧结温度均匀性影响银颗粒扩散一致性。要求±2°C以内。
3. 保护气氛控制
烧结过程必须在N₂保护下进行（含氧量<50ppm）。部分工艺需要N₂+5%H₂还原气氛。
4. 产能
量产设备需要每炉处理多片模块。典型产能：
- 研发炉：每炉1-2片
- 中试炉：每炉4-8片
- 量产炉：每炉10-20片
5. 自动化程度
- 手动装卸：研发用
- 半自动：中试用
- 全自动（含上下料+浆料点胶+烧结一体）：量产用
中科芯火的银烧结验证
中科芯火中试线配备加压银烧结炉，帮助客户做：
- - 银浆选型对比（不同厂家的纳米银浆）
- 烧结工艺参数优化（压力/温度/时间）
- 烧结层可靠性验证（热循环、HTS、功率循环）
- 银烧结vs真空共晶焊工艺对比
常见问题
Q：银烧结比共晶焊贵多少？
A：银浆成本是AuSn焊料的1/3-1/2。但设备投资更高（加压烧结炉比共晶炉贵30-50%）。综合成本与共晶焊相当，但性能优势明显。
Q：银烧结层会开裂吗？
A：烧结层致密度不够时，热循环下可能开裂。解决：加压>5MPa、烧结时间>5分钟、控制降温速率。