中国研究团队突破功率半导体封装材料瓶颈

近日，西安建筑科技大学机电工程学院新能源电气材料与储能技术培育团队提出了一种创新的“分子有序设计”策略。利用这种方法，该团队开发了一种新型环氧树脂封装材料，该材料结合了超高导热性和卓越的绝缘性能。该研究发表在《先进功能材料》上，为在极端条件下运行的功率器件的可靠性挑战提供了一种新的解决方案。

随着功率半导体器件的不断变得更小、更强大，其封装材料面临着越来越严格的热能和电力管理要求。传统的环氧树脂难以同时实现高导热性和高绝缘性，这成为工业进步的关键瓶颈。

研究团队巧妙地选择有机分子作为“模板”，在环氧树脂体系内诱导出高度有序的分子结构。这种有序的排列就像传热的“高速公路”，显着提高了导热性。同时，致密的分子堆叠和深能量阱有效地“限制”了高能电子，使材料即使在高温下也能保持强大的绝缘性，即使在 200 °C 下也能保持可靠。

团队目前正在探索这种设计策略在各种树脂体系中的通用性，旨在推进其在新能源系统和高压电力设备中的工程应用。