西安建大突破功率半导体封装材料“瓶颈”_资讯

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2025-10-30 18:35:40

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近日，西安建筑科技大学机电工程学院“新能源电工材料与储能技术培育团队”创新提出“分子有序设计”策略，研制出兼具超高导热与卓越绝缘性能的新型环氧灌封材料。该成果发表于《先进功能材料》，为解决功率器件在极端工况下的可靠性难题提供了全新方案。

功率半导体器件日益小型化、高功率化，对其封装材料同时管理好“热”与“电”提出了严苛要求。传统环氧树脂材料难以兼顾高导热与高绝缘，成为制约产业发展的关键短板。

示意图。西安建筑科技大学供图

团队巧妙选用有机分子作为“模板”，诱导环氧树脂体系形成高度有序的分子结构。这种结构如同为热量传递修建了“高速路”，显著提升了导热率；同时，致密的分子堆叠与深能级陷阱能有效“束缚”高能电子，从而在高温下仍保持强大的绝缘能力，尤其在200℃这样的高温工况仍然可靠。

“我们通过极微量的分子设计，实现了宏观性能的飞跃。”论文通讯作者王争东副教授表示，“这让封装材料在导热与绝缘之间不再‘取舍’，而是‘共赢’。”该研究有望推动功率电子设备向更轻薄、更可靠的方向发展。

据悉，团队正进一步探索该策略在不同树脂体系中的普适性，以推动其在新能源、高压电力装备等领域的工程应用，助力我国功率半导体产业升级。(贺伟李一璠)

分子环氧树脂功率机电工程学院西安建大绝缘半导体材料团队突破李一璠