超声波焊接铜夹连接突破

超声波焊接铜夹连接突破 – 焊接铜夹连接 – 上海瀚翎

在电子器件向高功率、小型化方向快速演进的当下，连接技术作为核心支撑环节，其性能优劣直接决定器件的整体效能与可靠性。其中，铜夹/铜片与芯片表面的连接工艺，成为突破功率密度瓶颈的关键突破口。超声波焊接技术凭借其独特优势，在此类连接场景中逐渐取代传统工艺，为高功率密度器件的发展注入强劲动力。

高功率密度器件对连接工艺的核心诉求集中在低电阻与高效散热两大维度。随着器件功率提升，单位体积内的热量生成急剧增加，若连接部位电阻过高，不仅会造成大量能量损耗，还会因局部过热导致器件性能衰减甚至失效。传统引线键合工艺在面对高功率需求时，已逐渐显现局限性。其采用的细线连接方式，导电截面积有限，电阻难以进一步降低，同时热量传递路径狭窄，散热效率难以匹配高功率密度器件的运行需求。

超声波焊接技术的出现，精准破解了这一行业痛点。该技术通过高频机械振动使铜夹/铜片与芯片表面的金属接触部位产生塑性变形，同时去除接触面的氧化层与杂质，实现金属原子间的紧密结合，形成牢固的冶金结合接头。与引线键合相比，超声波焊接的铜夹/铜片连接拥有更大的导电截面积，电阻值可降低30%以上，显著减少了导通过程中的能量损耗，提升了器件的能源利用效率。

在散热性能方面，超声波焊接形成的接头具有优异的热传导特性。大面积的冶金结合面构建了高效的散热路径，能够快速将芯片工作时产生的热量传导至铜夹/铜片，再通过后续散热结构散发出去。数据显示，采用超声波焊接的铜夹连接方案，散热效率较传统引线键合提升40%左右，有效控制了芯片工作温度，延长了器件的使用寿命，为高功率密度器件的稳定运行提供了重要保障。

除了低电阻和优散热的核心优势，超声波焊接还具备焊接速度快、无需助焊剂、接头稳定性高、对芯片损伤小等诸多特点。其焊接过程无需高温加热，避免了高温对芯片内部精密结构的破坏，适配多种规格的铜夹/铜片连接需求，广泛应用于新能源汽车功率模块、工业控制芯片、高端电源器件等高功率密度电子领域。

未来，通过工艺优化和设备升级，超声波焊接技术将进一步提升连接精度和稳定性，为更高功率密度器件的研发和生产提供更有力的技术保障，推动电子产业向高效能、小型化、长寿命方向持续发展