He Diao · Jiahao Liu · Xiangxiang Zhong · Fengyi Wang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0

瞬时液相（TLP）连接是一种有前景的电子封装技术，可满足由于电力电子器件功率密度不断增加而带来的高温工作需求。越来越多的功率芯片采用Ni/Ag金属化，而直接键合铜的表面金属为Cu。然而，Cu/Sn/Ag体系中的界面反应研究较少。为了探究Cu/Sn/Ag体系中焊料与基板之间的金属间化合物反应动力学，本研究考察了不同回流温度（250–350 °C）和时间（30–960 s）对三种不同TLP体系（Cu/Sn、Ag/Sn和Cu/Sn/Ag）界面微观结构演变的影响，以及两种金属间化合物（IMCs）Cu6S...

解读: 该TLP焊接技术对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究揭示Cu/Sn/Ag体系中IMC生长动力学,可优化功率模块封装可靠性。异质IMC界面抑制扩散、提升激活能的机制,为SiC/GaN器件高温封装提供理论指导。在大功率储能变流器中,该技术可提升IGBT/SiC...

Natural Science Foundation of Guangxi Province · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0

铜纳米颗粒浆料的烧结技术在宽禁带半导体器件中具有重要的应用潜力。本研究提出一种高性能、多尺度铜纳米颗粒浆料，以解决传统铜浆在制备与储存过程中易氧化以及烧结温度较高等关键问题。采用液相还原法简便高效地合成了粒径分布在20至140 nm范围内的多尺度铜纳米颗粒，并将其与还原性复合溶剂混合，制备出铜纳米颗粒浆料。基于该浆料，在不同温度和时间条件下开展了加压辅助的铜-铜键合实验。结果表明，在氮气气氛下240 ℃烧结后，铜-铜接头的平均剪切强度达到33.3 MPa；当烧结温度升高至280 ℃时，剪切强度甚...

解读: 该铜纳米颗粒低温烧结技术对阳光电源SiC/GaN宽禁带功率器件封装具有重要应用价值。多尺度Cu纳米浆料在240°C氮气环境下实现33.3 MPa剪切强度,280°C可超60 MPa,显著低于传统焊接温度,可应用于ST系列PCS和SG逆变器的IGBT/SiC模块互连封装,提升三电平拓扑器件热循环可靠性...

Lingmei Wu · Jing Qian · Fusheng Zhang · Jiabing Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

烧结铜因其低温键合和高温工作能力，被视为芯片互连最有前景的方案。本文通过烧结铜浆料及复合材料，实现了高强度的铜-铜接头及IGBT器件封装，进一步优化了现有烧结铜技术的性能，提升了功率电子封装的可靠性。

解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的互连可靠性成为系统寿命的关键瓶颈。该低温烧结技术能有效降低封装应力，提升模块在极端工况下的热循环能力。建议研发部门关注...

Qingfeng Xiong · Zhenyu Yuana · Yakun Zhang · Zhengjie Chen 等6人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 从光伏（PV）焊带废弃物中回收有价值的铅（Pb）、铜（Cu）和锡（Sn）对于光伏产业的可持续发展至关重要。本研究提出并采用了一种包含熔融分离和真空蒸馏的两步物理工艺，用于从光伏焊带废弃物中回收Cu、Sn和Pb。首先，在723 K温度下熔融分离4小时，成功将Sn–Pb涂层（熔点：451–456 K）从Cu基体（熔点：1356.4 K）上有效分离，获得含铜杂质较低（1.23 wt%）的Sn–Pb合金，以及残留Sn（1.89 wt%）和Pb（1.23 wt%）极少的Cu条。其次，在1423 K和...

解读: 该光伏组件回收技术对阳光电源具有战略价值。从全生命周期角度,可为SG系列逆变器及PowerTitan储能系统建立绿色供应链闭环。铜带回收的高纯度分离工艺(Cu纯度>97%)可降低光伏组件制造成本,支撑1500V高压系统的导电材料循环利用。该无酸无碳排放工艺契合阳光电源ESG目标,可集成至iSolar...

Myeonghyeon Jeon · Dajung Kim · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0

银（Ag）和铜（Cu）作为传统焊料的替代材料被广泛应用于烧结连接。特别是包覆型Cu@Ag（Ag包覆Cu）因其具有成本效益而受到越来越多的关注。然而，在Cu@Ag与Cu DBC基板的烧结过程中容易发生氧化，从而降低接头的强度和可靠性。已有研究尝试在烧结过程中引入甲酸以减轻氧化并促进颗粒间的颈部长大。本研究采用无压烧结方法，使用Cu@Ag材料系统地考察了甲酸在烧结过程中的作用。将Cu@Ag浆料印刷在Cu DBC基板上后，放置一个Si芯片，并在氮气气氛中于300 °C下进行烧结。实验设置了三种条件：在...

解读: 该Cu@Ag无压烧结技术对阳光电源功率半导体封装具有重要应用价值。甲酸辅助烧结可提升剪切强度至21.54MPa,适用于ST系列PCS和SG系列逆变器中IGBT/SiC模块的低成本可靠连接。相比传统焊接,300°C无压工艺降低热应力,提升三电平拓扑器件的热循环寿命。该技术可优化PowerTitan储能...

Han Jiang · Changqing Liu · Shuibao Liang · Zhaoxia Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

摘要：堆叠多个组件是电力电子集成的关键技术，需通过可靠的键合技术来实现。自蔓延放热反应（SPER）键合因其对组件的热影响和干预极小，在微电子互连领域颇具吸引力。然而，高孔隙率和焊料渗出等相关问题限制了其进一步应用。本文制备了一种独特的铜 - 锡纳米复合中间层（Cu - Sn NI），该中间层由包裹着铜纳米线阵列的锡基体组成，通过引发和燃烧铝/镍纳米箔，用作铜 - 铜 SPER 键合的中介。为作对比，还电镀了相同厚度的锡中间层，在相同条件下进行 SPER 键合。对两种键合结构的微观结构和机械完整性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Cu-Sn纳米复合中间层的自蔓延放热反应键合技术对我们的核心产品具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体模块的可靠互连是影响系统寿命和性能的关键因素，特别是在高功率密度和极端工况下。 该技术的核心优势在于通过铜纳米线阵列构建"支架"结构，有效抑制了...

Anand Parkash · Rimeh Ismail · Abudukeremu Kadier · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4月 · Vol.36.0

随着可穿戴技术和通信领域对轻质高导电材料需求的增长，材料设计与制备的新方法正受到广泛关注。在本研究中，我们采用了一种两步化学镀铜（Cu）方法来制备导电连续玄武岩纤维（BF）。该技术无需传统的强腐蚀性表面处理、敏化及贵金属活化过程，简化了制备步骤并降低了环境影响。结果表明，在50°C的最佳温度下，铜在BF表面实现了均匀沉积。该铜层使BF的电导率达到2.02 × 10^7 S/m，接近商用铜（5.98 × 10^7 S/m）的水平。此外，镀铜BF表现出高达1459 MPa的拉伸强度，其密度为3.65...

解读: 该铜镀层玄武岩纤维技术对阳光电源储能及充电桩产品具有应用价值。其高导电性(2.02×10⁷ S/m)和轻量化特性(密度仅为铜的40%)可优化ST系列PCS及PowerTitan储能系统的母排连接方案,降低系统重量并提升功率密度。在充电桩领域,该材料可用于大功率充电线缆,减轻操作负担。其高抗拉强度(1...

Ruohan Zhong · Venkata Sai Aditya Mulkaluri · Kevin Elmer · Vijaykumar Upadhyaya 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月

可丝网印刷的铜（Cu）浆料为光伏电池金属化提供了一种有前景且经济高效的即插即用替代方案。然而，铜向硅中扩散的趋势是维持电池性能的一个关键挑战。本研究报告了使用伯特薄膜公司（Bert Thin Films）的可丝网印刷铜浆料，并结合后制造激光增强接触优化（LECO）工艺，以显著提高铜接触钝化发射极和背接触（PERC）太阳能电池的稳定性和性能。经过LECO工艺处理后，无银铜接触p - PERC太阳能电池的效率达到了21.4%，串联电阻低至0.7 Ω·cm²，填充因子为79%，且在17天内基本保持稳定...

解读: 该无银铜浆料PERC电池技术对阳光电源光伏产品线具有重要成本优化价值。铜浆料替代银浆可显著降低组件制造成本，直接提升SG系列光伏逆变器配套组件的性价比竞争力。21%以上的转换效率保证了系统发电性能，激光增强接触优化技术可抑制铜扩散导致的长期衰减问题，这对iSolarCloud平台的电站全生命周期管理...

Natural Science Foundation of Beijing Municipality · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年6月 · Vol.36.0

第三代半导体在电力电子领域的高温高功率应用中至关重要。烧结铜纳米颗粒作为极端环境下互连材料展现出优异的热学和力学性能。然而，不同气氛条件下热老化对其性能的影响仍需进一步研究。本文系统研究了在空气、真空和氩气气氛中于250 °C和500 °C下老化后烧结铜接头的剪切强度、微观结构演变及热导率的变化。结果表明，热老化通过降低孔隙率提高了剪切强度，较高压力（20 MPa）烧结可实现更致密的结构并增强抗氧化能力。由于铜结构致密，氧化主要局限于界面区域，限制了氧扩散，从而防止内部性能退化。然而，长时间老化...

解读: 该铜纳米颗粒烧结技术对阳光电源功率器件封装具有重要价值。研究揭示的孔隙率控制、氧化层管理与热稳定性机制,可直接应用于ST系列PCS和SG逆变器中SiC/GaN器件的高温互连。250-500°C老化数据为PowerTitan储能系统功率模块的长期可靠性设计提供依据,特别是三电平拓扑中IGBT/SiC模...

Haobin Chen · Haidong Yan · Chaohui Liu · Shuai Shi 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

由于纳米铜烧结膏成本低、具有优异的电学和热学性能、高可靠性以及抗电迁移能力，它被视为用于宽带隙半导体应用的下一代芯片互连材料。然而，目前尚无关于纳米铜烧结在高功率双面冷却（DSC）碳化硅（SiC）功率模块中应用的实验报告。本研究通过展示一种基于纳米铜烧结的新型高功率DSC碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）模块的设计、制造和性能，填补了这一空白。利用自制的铜膏和甲酸辅助低温无压铜烧结工艺，制造出了一款1200 V/600 A的DSC功率模块。在250°C的甲酸气氛中烧结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该纳米铜烧结技术在高功率双面冷却SiC功率模块上的应用具有重要战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正朝着高功率密度、高效率、高可靠性方向发展，SiC器件已成为我们新一代产品的核心器件，而封装技术的突破将直接影响系统级性能提升。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，功率密...

Laili Wang · Tongyu Zhang · Fengtao Yang · Dingkun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月

铜夹片键合（Cu clip-bonding）相比传统打线键合具有更低的电阻、电感及更高的可靠性。针对多芯片SiC MOSFET模块中存在的电流不均和热耦合挑战，本文提出了一种优化源极电感的新型铜夹片键合方法，有效提升了多芯片并联运行的性能与可靠性。

解读: 该技术直接关联阳光电源的核心功率器件封装工艺。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向高功率密度、高效率演进，SiC MOSFET的应用已成为主流。多芯片并联的电流均衡与热管理是提升模块可靠性的关键。建议研发团队关注该优化方法，将其应用于下一代高频、高功率密度逆变器及PCS功率模块设...

Tahta Amrillaha · Intan Nurul Rizki · Vani Novita Alviani · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 铜族硫属化合物（Cu Ch，其中Ch = O, S, Se, Te）是一类在多种电子器件应用中具有前景的半导体材料，包括太阳能电池。在这些化合物中，CuInGaSe2（CIGS）是实现高功率转换效率（PCE）的优异候选材料。基于铜族硫属化合物的薄膜太阳能电池相比传统硅基太阳能电池，在效率相当的同时提供了更具成本效益和稳定性的替代方案。由于其优异的半导体和光电性能，某些铜族硫属化合物已被应用于钙钛矿太阳能电池和染料敏化太阳能电池（DSSC）中。然而，仍有许多其他具备优异潜力的铜族硫属化合物在...

解读: 该铜基硫族化合物薄膜太阳能电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要应用价值。CIGS等新型光伏材料的高转换效率特性可优化我司MPPT算法适配性,拓展1500V系统在新材料电池阵列的应用场景。其成本效益优势与我司PowerTitan储能系统形成互补,推动光储一体化解决方案降本增效。建议iSol...

Margie Guerrero-Fernandez · Ozan Ozdemir · Zhu Ning · Paul Allison 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月

本研究探讨了冷喷涂（CGS）铜（Cu）颗粒与氮化铝（AlN）基底之间的结合机制。成功沉积了厚度为300微米的铜涂层，并采用电子背散射衍射（EBSD）技术对其进行表征，揭示了铜涂层主体与铜/氮化铝界面之间的微观结构演变差异。铜/氮化铝界面呈现出更细小、均匀的晶粒，并有动态再结晶的迹象，而涂层远端部分则呈现出较大、不均匀的晶粒，且晶内应变较高。图像质量（IQ）图和晶粒取向差分析证实，铜/氮化铝界面处的应变较低，这与较小的显微硬度读数相关，表明存在再结晶现象。颗粒冲击的有限元模拟显示，存在较大的塑性变...

解读: 从阳光电源功率电子封装技术的战略视角来看，这项冷气喷涂铜-氮化铝基板键合技术具有显著的应用价值。该技术直接针对我们光伏逆变器和储能变流器中IGBT、SiC等功率模块封装的核心痛点。 **技术价值分析**：氮化铝陶瓷基板因其优异的导热性能（150-200 W/m·K）和电绝缘性，是高功率密度逆变器的...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2024年12月 · Vol.36.0

全球范围内能源需求的不断增长以及对可持续能源解决方案的迫切需要，推动了先进储能器件的发展。本研究通过溶剂热法合成了一种新型的三元金属-有机框架（MOF）基氧化物Ce–Ni–Cu@MOF，并用于介电性能的研究。所制备的MOF样品采用XRD、SEM、FTIR、HRTEM、UV–vis-DRS和XPS技术进行了表征。XRD分析表明，在CeO2的立方萤石结构基础上形成了多个晶相，其晶胞体积测定为162 ų。由HRTEM图像获得的晶面间距（CeO2 = 0.312 nm）与XRD谱图结果高度一致。SEM...

解读: 该三元MOF基氧化物材料展现的宽频介电特性和多氧化态离子传输机制,对阳光电源ST系列储能变流器的电容器介质优化具有参考价值。其3.13eV带隙和非德拜弛豫特性可启发PowerTitan储能系统中高温工况下的电介质材料选型。晶界导电机制与阻抗分析方法可应用于GaN功率器件的热管理优化,提升三电平拓扑在...

Max Savio · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年7月 · Vol.36.0

采用连续离子层吸附与反应（SILAR）技术，将铜（Cu）以不同浓度沉积到涂覆于氟掺杂氧化锡（FTO）基底上的二氧化钛（TiO2）层中的硫化镉（CdS）量子点（QDs）中。通过粉末X射线衍射分析验证了铜的成功沉积与掺杂，结果确认了CdS、TiO2和FTO各自的特征衍射峰；元素映射与分析进一步揭示了铜在CdS量子点中的分布情况。测定了未掺杂及铜掺杂CdS样品的光学带隙，揭示了铜掺杂对材料电子性质的影响。光伏性能测试表明，未掺杂CdS量子点器件的光电转换效率（η）为0.43%，而铜掺杂CdS量子点器件...

解读: 该Cu掺杂CdS量子点技术显著提升光伏转换效率(从0.43%至1.59%),对阳光电源SG系列光伏逆变器的前端材料优化具有启发意义。SILAR沉积工艺可改善光伏组件光谱响应特性,提升MPPT算法追踪效率。研究中的能隙调控思路可应用于1500V高压系统的光电转换优化,降低系统BOS成本。该量子点敏化技...

Ping Wu · Yi Fan · Xiaoyang Mei · Haoquan Qian 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

传统铝线键合封装存在寄生电感高和可靠性差等问题，制约了碳化硅（SiC）功率器件的发展。铜夹（Cu-clip）互连技术可改善散热性能，提升功率密度，但多芯片结构下的应力集中与电气性能问题仍具挑战。本文提出一种带卸荷槽的拱形铜夹（Arch-G）结构，相较于传统平面铜夹，应力降低39.1%；相比线键合器件，导通损耗更低，寄生电感减少32.6%。通过功率循环试验验证了其可靠性，为高性能Cu-clip功率器件设计提供了重要参考。

解读: 该Cu-clip互连技术对阳光电源功率器件封装升级具有重要价值。拱形卸荷槽设计可降低39.1%应力、减少32.6%寄生电感，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC模块优化。低寄生电感特性可提升开关速度、降低导通损耗，增强三电平拓扑效率；优异的热-力性能可提高PowerTitan大型...

Ehtisham Umar · Muhammad Waqas Iqbal · Muhammad Arslan Sunny · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0

铜基金属有机框架（Cu-MOF）和碳化钼（Mo2CTx MXene）因其优异的电化学性能而受到广泛关注，适用于多种应用领域。本研究探讨了Cu-MOF、Mo2CTx及其复合材料作为氢析出反应（HER）潜在电催化剂的性能[Xu et al. in Energy Fuels 38:7579–7613, 2024; Zhu et al. in J. Alloy. Compd. 973, 2024]，并进一步评估其在下一代混合型储能器件中的集成适用性。Cu-MOF纳米复合材料通过强化学键合作用以及微小通道...

解读: 该Cu-MOF/Mo2CTx复合材料在电解水制氢和储能领域的突破,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。其超级电容电池混合器件展现的高能量密度(66Wh/kg)和功率密度(876W/kg)特性,可为储能系统功率响应优化提供新思路。电催化制氢的低过电位特性,对阳光电源布局...

Yunhui Mei · Songmao Zhang · Yuan Chen · Longnv Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月

由于碳化硅（SiC）芯片与键合线之间的热膨胀系数（CTE）不匹配，键合界面处会产生严重的热机械应力，导致键合线的可靠性显著降低。通过使用烧结银在芯片顶部连接铝/铜缓冲层，可以改善键合线与芯片之间的热膨胀系数不匹配问题，大大提高键合线的可靠性。缓冲层与银烧结技术的结合显著提高了功率模块的可靠性并增强了功率密度。此外，缓冲层增加了热容量，从而降低了半导体器件的工作温度。在本研究中，通过亚秒级功率循环测试（PCT）研究了不同比例的铝/铜应力缓冲层对采用铝键合线的单面模塑碳化硅功率模块可靠性的影响，并对...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项关于SiC MOSFET功率模块中Al/Cu缓冲层的研究具有重要的战略意义。SiC器件是我们光伏逆变器和储能变流器实现高功率密度、高效率的核心技术，而键合线可靠性一直是制约产品寿命的关键瓶颈。 该研究通过在芯片顶部采用银烧结技术集成Al/Cu缓冲层，有效缓解了SiC芯片...

Xiao-Di Li · Guo-Quan Lu · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月

随着SiC功率芯片工作温度的升高，铝线键合在芯片与键合线热膨胀系数（CTE）不匹配下，热机械可靠性显著下降。本文提出了一种新型层压铝/铜软应力缓冲层，旨在缓解键合界面的热应力，提升功率模块在高温运行环境下的长期可靠性。

解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着阳光电源产品向高功率密度和高工作温度演进，SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的层压Al/Cu缓冲层技术，能有效解决SiC芯片与铝线键合处的热机械疲劳问题，显著提升逆变器和...

Yuzhi Ouyang · Junliang Lu · Haidong Yan · Sihui Hong 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月 · Vol.16

本研究采用多孔Cu-Sn基焊料实现瞬态液相键合（TLP），显著缩短工艺时间并形成高熔点IMC稳定接头；优化参数下剪切强度达49.2 MPa，室温热导率达112.3 W/(m·K)；经1000次热冲击后强度保持率超82%，验证其在功率模块中长期高可靠性。

解读: 该TLP键合技术可直接提升阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的功率模块封装可靠性与热管理性能。多孔Cu-TLP工艺替代传统烧结银，降低成本并增强高温循环稳定性，特别适用于高温工况下的1500V+高压平台产品。建议在下一代SiC基组串逆变器和液冷型PowerStack模...