7月30日，科学报告期刊（Scientific Reports）发表了佛山大学材料与能源学院的最新科研成果，该团队通过利用铜微粒（CuMPs）、银纳米片（AgNFs）和银纳米颗粒（AgNPs）的尺寸和形状特性，开发了一类新型低温烧结银铜微纳米杂化复合膏（AgCuMNHs）作为芯片粘接热界面材料（TIMs），实现了高导热性和优异的电性能，导热性能较市售同类产品有超过40%的提升，来到330 W(m·K)。

论文地址：https://doi.org/10.1038/s41598-026-64292-3

由GPT生成的导热界面材料AI图像示意图（来源：AZoNano）

近年来，高功率电力电子器件封装热管理面临巨大挑战。比如，传统金属（合金）焊料在高温下的机械性能退化导致长期可靠性不足。纳米银膏导热性能方面具有优势，但不仅成本高昂，也有高离子迁移率等问题。以上是本次科研项目背景。

银铜微纳米杂化复合膏（AgCuMNH）各组分SEM图像

团队采取多尺度金属粉体协同设计思路：微米铜颗粒提供高导热骨架，银纳米片凭借二维结构增大接触面积，超细银纳米颗粒则利用其高表面活性在低温下充当烧结助剂，填充颗粒间隙并桥接铜颗粒与银纳米片，形成连续致密的烧结网络。在LED芯片封装验证中，采用260℃无压烧结30分钟的条件下，其有效贴装热阻较商用产品降低44%，这对于碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等第三代宽禁带功率器件（工作温度可达250-300℃）的热管理具有重要意义。相比传统商业银膏产品，该新型热界面材料通过引入低成本铜微粒替代部分银含量，在保持甚至超越纯银体系导热性能的同时，有望显著降低材料成本。

编译整理 YUXI