以铜代银突破国外垄断 半导体关键封装材料在渝量产——重庆平创纳米铜膏成功“上车”

新重庆-重庆日报原创 通讯员 唐艺菡

2025-10-28 17:09

功率半导体模块有了性能更优、价格更低的封装材料。10月27日,笔者从璧山区获悉,该区企业重庆平创半导体研究院有限责任公司(下称“平创半导体”)自主研发的纳米铜膏,已成功应用于多款智能网联新能源汽车的功率半导体模块,并实现批量交付。这标志着我国在第三代半导体关键封装材料上突破了国际壁垒,且在全球范围内首次实现纳米铜膏的规模化“上车”应用。

长期以来,高端半导体封装材料领域被美、德、日等国企业垄断,国产化率不足10%。在功率半导体模块中,芯片工作时产生的大量热量,需通过一种特殊的“胶水”——“烧结银膏”高效导出至散热电路板。然而,“银胶水”不仅价格昂贵,其膏状化工艺也极为复杂,导致该细分市场长期受制于人。

能否用储量更丰富、成本更低的铜来替代银?自2016年起,重庆大学陈显平教授团队便开始攻关这一世界级难题。成立于2019年的平创半导体,正是该团队20年科研积累的产业化结晶。

“铜最大的挑战在于极易氧化,这层氧化膜会严重削弱其导电导热性能和连接强度。”平创半导体董事长陈显平介绍,公司为此组建了涵盖材料、物理、化学、计算机、微电子等多学科的研发团队,通过跨界思维碰撞实现系统性创新。

“我们通过AI算法预测材料配比,再借助自研仿真软件模拟热压过程,形成了‘系统筛选+精准实验’的研发闭环。”平创半导体研发总监王晓博士表示,这一创新模式将原本需数年的配方优化周期缩短至2年内完成。

最终,团队通过在配方中添加特殊成分,使其在热烧结过程中能主动将铜表面的氧化层还原为纯净铜,从而突破了铜易氧化的瓶颈。今年4月,纳米铜膏成功从实验室走向产线,实现规模化量产。

据悉,该材料成本较进口银膏降低约70%,且其核心原材料已实现100%国产化,从源头规避了“卡脖子”风险。目前,该材料的应用已从新能源汽车延伸至光伏逆变、储能、低空飞行器及AI服务器等多个领域,远期市场规模预计超千亿元。

平创半导体正积极推进该项目二期产线建设,全面达产后,月产能将大幅跃升,可满足每月10万辆新能源汽车的芯片封装需求,实现国产材料的规模化替代,年销售收入超数亿元的目标。

短评>>

平创半导体在纳米铜膏领域的突围,看似一个企业的单点突破,其实是中国芯片领域材料自主化进程中的一个缩影。

我国的芯片产业链条从上游的设计软件、材料、设备到下游的生产制造,每个环节都面临多重挑战。这需要产业生态里的每个企业都立足自身的领域去深耕突围。

成百上千家细分领域企业,开展技术突围与产品落地的具体行动,是中国半导体产业真正走向安全自主与可持续发展的向心力。正如陈显平所说:“我们要持续发挥在材料设计与快速迭代方面的优势,但更期待一个协同共生的产业生态——从原料、设备、仿真软件到下游应用,每个环节都需要更多‘专精特新’企业的崛起。”

平创的突破,不仅为行业带来了新的技术选择,更坚定了芯片产业链上下游协同突围的信心。

来源: 璧山区融媒体中心  
编辑: 邱春   审核: 郭晓静 主编:颜安     
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