
导读
SiC 和 GaN 芯片继续提高功率密度,封装材料的压力也随之上升。高温、高频和反复功率循环下,真正限制模块寿命的,往往不是芯片本身,而是芯片与基板、基板与散热器之间的连接层。
近期,贺利氏(Hall 16 E20)、铟泰(Hall 16 F30)和麦德美爱法(Hall 16 G15)在 PCIM Expo 2026 周期集中展示了面向功率模块的烧结、焊接和热管理材料。它们的共同指向很清楚:随着车规、电网、AI 数据中心等场景对功率密度提出更高要求,材料不再只是封装工艺里的“辅料”,而是决定模块可靠性上限的关键环节。
麦德美爱法:
烧结材料面向量产稳定性
麦德美爱法(Hall 16 G15)在 PCIM Expo 2026 上展示了扩展后的 ALPHA Argomax 烧结产品线,以及 ALPHA TrueHeight 焊料预成型片。其烧结材料覆盖有压与无压工艺,目标是在提高热、电性能的同时,支持更稳定的大批量生产。
同场展示的 AccuLam sintering films 和 Electrolube thermal interface materials,也把麦德美爱法(Hall 16 G15)的材料组合从芯片贴装延伸到焊层高度控制和热界面管理。对功率模块厂来说,这些材料对应的是同一条可靠性链路中的不同界面。
功率模块从传统焊料转向银烧结或铜烧结,核心原因在于宽禁带器件带来的温度和功率循环压力。传统锡基焊料在长期热机械应力下容易出现蠕变、疲劳开裂和热阻上升。烧结层具备更高熔点、更低热阻和更好的高温稳定性,因此成为 SiC/GaN 模块连接层升级的重要方向。
但烧结材料的难点并不只在材料性能。有压烧结要处理压力、温度、时间和芯片机械强度之间的平衡;无压烧结则要控制大面积连接中的孔洞率和长期剪切强度。麦德美爱法将重点放在可重复生产和量产窗口上,反映出先进封装材料正在从实验室性能走向工艺稳定性竞争。
贺利氏:
银烧结与铜烧结并行推进
贺利氏(Hall 16 E20)近期展示的重点同样集中在功率模块连接层。其 mAgic PE360 银烧结膏热导率达到 ≥200 W/mK,面向高可靠性功率模块中的芯片贴装。高热导烧结层可以降低芯片到基板之间的热阻,为 SiC 和 GaN 在更高结温、更高功率密度下运行提供空间。

除银烧结外,贺利氏(Hall 16 E20)也在推进铜烧结方案。铜材料成本更低、导热性能好,但工艺窗口和氧化控制更复杂。对嵌入式功率器件和大面积互连来说,铜烧结如果能稳定量产,将成为降低成本和提升可靠性的另一条路径。
从银烧结到铜烧结,材料厂商的竞争已经不只是“热导率谁更高”。真正影响客户导入的,是材料在不同芯片尺寸、不同基板体系、不同压力和温度条件下的工艺适配能力。
铟泰公司:
焊接材料与 TIM 支撑系统散热
铟泰公司(Hall 16 F30)在 PCIM Expo 2026 展示了面向 AI 数据中心、电动车和功率电子的焊接与热管理方案。其材料组合覆盖焊料、预成型片,以及金属基、相变等热界面材料(TIM)。

铟泰公司(Hall 16 F30)在 PCIM Expo 2026 期间还安排专家围绕 power electronics 和 thermal management solutions 交流,重点落在焊接材料、预成型片和 TIM 如何共同支撑热路径设计。材料供应商正在更早参与模块厂和系统厂的可靠性验证。
在功率模块中,TIM 位于模块与散热器之间,作用是填充微观缝隙并降低界面热阻。随着功率密度提升,TIM 的长期稳定性变得更重要:材料泵出、干裂、界面脱粘都会导致热阻上升,进而影响模块寿命。
相比芯片和模块,热界面材料经常处在更靠后的设计环节,但它直接决定系统散热路径能否长期稳定。对于 AI 数据中心电源、车规逆变器和储能变流器来说,TIM 不再是最后补齐的材料选项,而应被放进早期热设计和可靠性验证中。
封装结构也在改变连接层要求
材料之外,封装结构本身也在变化。
罗姆(Hall 16 D12)推出的 TSC3PAK 顶部散热封装,把散热面放在封装顶部,在保持表贴装配优势的同时,让散热路径更直接。东芝(Hall 16 G01)、Nexperia(Hall 16 C16)近期推出的 1200 V SiC QDPAK 也采用类似思路。顶部散热表贴封装的普及,会改变芯片、封装和散热器之间的材料组合方式,也对 TIM、陶瓷基板和封装应力提出新要求。
另一条路线是芯片嵌入式封装。环旭电子在 PCIM Expo 2026 展示了 SiC 芯片嵌入式封装技术与配套功率模块,通过将芯片埋入基板内部缩短互连路径,提升功率密度。嵌入式封装对材料和工艺的要求更高,尤其是层压、铜互连、热膨胀匹配和长期可靠性。
封装结构变化之后,连接层不再只是“把芯片贴牢”。它同时承担导热、电连接、机械缓冲和长期可靠性任务。
连接层竞争进入可靠性阶段

功率模块连接层的竞争,已经从单一材料指标转向量产验证。车规、储能和数据中心电源都要求长周期运行,材料必须经受功率循环、温度冲击、湿热老化和机械应力考验。
这也意味着,材料企业的价值正在前移。它们不只是给封装厂提供材料,而是在和芯片厂、模块厂、主机厂共同定义可靠性窗口。
PCIM Asia 视角:
GaN 系统级方案的现场验证




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